¿Por qué la luna no cae del cielo? ¿Por qué la luna no cae a la tierra? Necesito ayuda con un tema
Relevancia:
El 12 de abril, nuestro país recuerda un evento grandioso: un vuelo tripulado al espacio. En las lecciones, también discutimos el tema del espacio, hicimos dibujos. Y la profesora nos pidió que preparáramos interesantes informes sobre el espacio. Por lo tanto, elegí este tema en particular, ya que es interesante para mí. Y en vísperas de este feriado del Día de la Cosmonáutica, esto es relevante para nosotros, creo que a ustedes también les interesará.
Mis suposiciones:
En casa, saqué la enciclopedia "Cuerpos celestiales" y comencé a leer. Entonces me pregunté, ¿tal vez la luna podría caer sobre nosotros? Respondí que, probablemente, la Luna caería si se acercaba a la Tierra. O tal vez algo la mantiene con la Tierra, para que no se caiga y no se vaya volando.
Finalidad y objetivos de mi trabajo:
Decidí estudiar la literatura con más detalle, cómo se formó la Luna, cómo afecta a la Tierra, qué la conecta con la Tierra y por qué la Luna no vuela al espacio y no cae a la Tierra. Y esto es lo que descubrí.
Introducción
En astronomía, un satélite es un cuerpo que gira alrededor de un cuerpo grande y es retenido por la fuerza de su atracción. La Luna es el satélite de la Tierra. La Tierra es un satélite del Sol. La Luna es un cuerpo celeste esférico, duro y frío, que es 4 veces más pequeño que la Tierra.
La Luna es el cuerpo celeste más cercano a la Tierra. Si fuera posible, entonces un turista caminaría a la luna durante 40 años
El sistema Tierra-Luna es único en el sistema solar, ya que ningún planeta tiene un satélite tan grande. La Luna es el único satélite de la Tierra.
Es mejor visible a simple vista que cualquier planeta a través de un telescopio. Nuestro satélite está plagado de muchos misterios.
La luna es hasta ahora el único cuerpo cósmico que ha sido visitado por el hombre. La Luna gira alrededor de la Tierra de la misma manera que la Tierra gira alrededor del Sol (ver Fig. 1).
La distancia entre los centros de la Luna y la Tierra es de aproximadamente 384467 km.
¿Cómo se ve la luna?
La Luna no se parece en nada a la Tierra. No hay aire, ni agua, ni vida. La concentración de gases cerca de la superficie de la luna es equivalente a un vacío profundo. Debido a la falta de atmósfera, sus extensiones lúgubres y polvorientas se calientan hasta + 120 ° C durante el día y se congelan por la noche o simplemente a la sombra hasta - 160 ° C. El cielo en la luna siempre es negro, incluso durante el día. El enorme disco de la Tierra se ve desde la Luna más de 3,5 veces que la Luna desde la Tierra, y cuelga casi inmóvil en el cielo (ver Fig. 2).
Toda la superficie de la luna está perforada con embudos, que se llaman cráteres. Puedes verlos mirando a la luna en una noche clara. Algunos cráteres son tan grandes que podrían caber en una gran ciudad. Hay dos opciones principales para la formación de cráteres: volcánico y meteorito.
La superficie lunar se puede dividir en dos tipos: terreno montañoso muy antiguo (continente lunar) y mares lunares relativamente suaves y más jóvenes.
Los mares lunares, que constituyen aproximadamente el 16% de toda la superficie de la luna, son enormes cráteres resultantes de colisiones con cuerpos celestes que luego se inundaron con lava líquida. Los mares lunares recibieron nombres: el Mar de las Crisis, el Mar de la Abundancia, el Mar de la Tranquilidad, el Mar de las Lluvias, el Mar de las Nubes, el Mar de Moscú y otros .
Comparada con la Tierra, la Luna es muy pequeña. El radio de la Luna es de 1738 km, el volumen de la Luna es el 2% del volumen de la Tierra y el área es de aproximadamente el 7,5%
¿Cómo se formó la Luna?
La Luna y la Tierra tienen casi la misma edad. Aquí está una de las versiones de la formación de la luna.
1. Poco después de la formación de la Tierra, un enorme cuerpo celeste se estrelló contra ella.
2. Por el impacto, se rompió en muchos fragmentos.
3. Bajo la influencia de la gravedad (atracción) de la Tierra, los fragmentos comenzaron a girar a su alrededor.
4. Con el tiempo, los fragmentos se juntaron y la Luna se formó a partir de ellos.
Fases de la luna
La luna cambia su apariencia todos los días. Primero, una media luna estrecha, luego la Luna engorda y después de unos días se vuelve redonda. Durante unos días más, la luna llena gradualmente se vuelve más y más pequeña y nuevamente se vuelve como una hoz. La luna creciente a menudo se llama el mes. Si la hoz se gira con una convexidad hacia la izquierda, como la letra "C", se dice que la Luna está "envejeciendo". Después de 14 días y 19 horas después de la luna llena, el mes anterior desaparecerá por completo. La luna no es visible. Esta fase de la luna se llama “luna nueva”. Luego, gradualmente, la Luna de una estrecha media luna girada a la derecha vuelve a convertirse en la Luna llena.
Para que la luna vuelva a “crecer”, se requiere el mismo período de tiempo: 14 días y 19 horas. Cambiar la apariencia de la luna, es decir. el cambio de fases lunares, de luna llena a luna llena, ocurre cada cuatro semanas, más precisamente durante 29 días y medio. Este es un mes lunar. Sirvió como base para compilar el calendario lunar. Durante la luna llena, la luna se vuelve hacia la Tierra con el lado iluminado, y durante la luna nueva, el lado no iluminado. Al girar alrededor de la Tierra, la luna se vuelve hacia ella como una superficie completamente iluminada, como una superficie parcialmente iluminada o como una superficie oscura. Es por eso que la apariencia de la Luna cambia constantemente durante el mes.
Flujo y reflujo
Las fuerzas gravitatorias entre la Tierra y la Luna provocan algunos efectos interesantes. El más famoso de ellos son las mareas del mar. La diferencia entre los niveles de marea alta y baja en los espacios abiertos del océano es pequeña y asciende a 30-40 cm, sin embargo, cerca de la costa, debido a la incursión de un maremoto en un fondo sólido, el maremoto aumenta su altura de la misma manera que las olas de viento ordinarias del oleaje.
Dada la dirección de rotación de la Luna alrededor de la Tierra, es posible formar una imagen del maremoto que sigue al océano. La amplitud máxima de un maremoto en la Tierra se observa en la Bahía de Fundy en Canadá y es de 18 metros.
exploración lunar
La luna ha atraído la atención de las personas desde la antigüedad. La invención de los telescopios hizo posible distinguir detalles más finos del relieve (forma de la superficie) de la Luna. Uno de los primeros mapas lunares fue compilado por Giovanni Riccioli en 1651, también dio nombres a grandes áreas oscuras, llamándolas "mares", que todavía usamos hoy. En 1881, Jules Janssen compiló un "Atlas fotográfico de la Luna" detallado.
Con el advenimiento de la era espacial, nuestro conocimiento de la luna ha aumentado significativamente. La Luna fue visitada por primera vez por la nave espacial soviética Luna-2 el 13 de septiembre de 1959.
Por primera vez fue posible observar la cara oculta de la Luna en 1959, cuando la estación soviética Luna-3 la sobrevoló y fotografió parte de su superficie invisible desde la Tierra.
El programa estadounidense de vuelo tripulado a la luna se llamó "Apolo".
El primer alunizaje tuvo lugar el 20 de julio de 1969, y la primera persona en pisar la superficie lunar fue el estadounidense Neil Armstrong. Seis expediciones han visitado la Luna, pero la última vez fue en 1972, ya que las expediciones son muy caras. Cada vez, dos personas aterrizaron en él, que pasaron hasta tres días en la luna. Actualmente se están preparando nuevas expediciones.
¿Por qué la luna no cae sobre la tierra?
La luna caería instantáneamente a la Tierra si estuviera estacionaria. Pero la Luna no se detiene, gira alrededor de la Tierra.
Cuando lanzamos un objeto como una pelota de tenis, la gravedad lo atrae hacia el centro de la tierra. Incluso una pelota de tenis lanzada a gran velocidad seguirá cayendo al suelo, pero la imagen cambiará si el objeto está mucho más lejos y en movimiento. mucho mas rápido.
Mi experiencia:
Esta pregunta se la hice a mi papá y me la explicó con un ejemplo sencillo. Atamos un borrador ordinario a un hilo. Imagina que eres la Tierra, y el borrador es la luna, y comienza a girarlo. El borrador del hilo literalmente se te escapará de la mano, pero el hilo no lo soltará. La luna está tan lejos y se mueve tan rápido que nunca cae en la misma dirección. Incluso cayendo constantemente, la luna nunca caerá a la tierra. En cambio, se mueve alrededor de la tierra en un camino constante.
Si giramos la goma con mucha fuerza, el hilo se romperá, y si giramos lentamente, la goma se caerá.
Concluimos: si la luna se moviera aún más rápido, vencería la gravedad de la tierra y volaría hacia el espacio, si la luna se moviera más lentamente, la gravedad la atraería hacia la tierra. Este equilibrio preciso de la gravedad crea lo que llamamos una órbita, donde el cuerpo celeste más pequeño gira constantemente alrededor del más grande.
La fuerza que evita que la Luna “se escape” mientras gira es la gravedad de la Tierra. Y la fuerza que evita que la Luna caiga sobre la Tierra es la fuerza centrífuga que se produce cuando la Luna gira alrededor de la Tierra.
Dando vueltas alrededor de la Tierra, la Luna se mueve en órbita a una velocidad de 1 km/s, es decir, lo suficientemente lento como para no salir de su órbita y “volar” hacia el espacio, pero también lo suficientemente rápido como para no caer a la Tierra.
De paso...
Te sorprenderás, pero de hecho la Luna... ¡se está alejando de la Tierra a una velocidad de 3-4 cm por año! El movimiento de la Luna alrededor de la Tierra se puede imaginar como una espiral que se desenrolla lentamente. La razón de tal trayectoria de la Luna es el Sol, que atrae a la Luna 2 veces más fuerte que la Tierra.
¿Por qué entonces la luna no cae sobre el sol? Pero debido a que la Luna, junto con la Tierra, gira, a su vez, alrededor del Sol, y la acción de atracción del Sol se gasta sin dejar rastro en la transferencia constante de ambos cuerpos de un camino directo a una órbita curva.
- La Luna en sí misma no brilla, solo refleja la luz del sol que cae sobre ella;
- La luna gira alrededor de su eje en 27 días terrestres; al mismo tiempo da una vuelta alrededor de la Tierra;
- La luna, girando alrededor de la tierra, siempre nos mira de un lado, su reverso permanece invisible para nosotros;
- La luna, moviéndose a lo largo de su órbita, se aleja gradualmente de la Tierra unos 4 cm por año.
- La fuerza de gravedad en la Luna es 6 veces menor que en la Tierra.
Por lo tanto, es mucho más fácil que un cohete despegue de la Luna que de la Tierra.
Es posible que pronto se lancen naves espaciales en vuelos interplanetarios distantes no desde la Tierra, sino desde la Luna.
Desde principios de este siglo, China ha anunciado su disposición a explorar la Luna, así como a construir allí varias bases lunares tripuladas. Tras esta declaración, las organizaciones espaciales de los países líderes, y en particular los EE. UU. (NASA) y la ESA (Agencia Espacial Europea) volvieron a poner en marcha sus programas espaciales.
¿Qué saldrá de eso?
A ver en 2020. Fue para este año que George Bush planeó llevar gente a la luna. Esta fecha está diez años por delante de China, ya que su programa espacial dijo que la creación de bases lunares habitables y el aterrizaje de personas en ellas se llevará a cabo recién en 2030.
La luna es el cuerpo celeste más estudiado, pero para una persona todavía guarda muchos misterios: tal vez sea la base de civilizaciones extraterrestres, tal vez la vida en la Tierra sería completamente diferente si no hubiera luna, tal vez en el futuro una persona se asentará en la luna...
Recomendaciones:
Entonces, descubrimos que la Luna es un satélite natural de la Tierra, gira alrededor de nuestro planeta y, junto con la Tierra, se mueve en órbita alrededor del Sol;
- la cuestión del origen de la luna sigue siendo controvertida;
Los cambios en la forma de la luna se llaman fases. existen solo para nosotros
Una de mis suposiciones resultó ser correcta, la Luna realmente sostiene algo, y esto es la gravedad y la fuerza centrífuga de la Tierra.
Y mi otra suposición de que la Luna caerá si se acerca a la Tierra no es del todo correcta. La luna caerá a la Tierra cuando la luna deje de girar, esté estacionaria, entonces la fuerza centrífuga no funcionará.
Estudiando enciclopedias e Internet, aprendí muchas cosas nuevas e interesantes. Definitivamente compartiré estos descubrimientos con mis compañeros de clase en la lección sobre el mundo que nos rodea.
Logramos desentrañar algunos de los misterios de la Luna, ¡pero esto no la hizo menos interesante y atractiva!
Referencias:
1. “Espacio. Atlas de Supernovas del Universo”, M., “Eksmo”, 2006.
2. Nuevo enciclopedia escolar"Cuerpos celestes", M., "Rosmen", 2005
3. "Por qué" Enciclopedia infantil, M., "Rosmen", 2005
4. “¿Qué es? ¿Quién?" enciclopedia infantil, M.,” Pedagogía -
Prensa" 1995
5. Internet: libros de referencia, imágenes sobre el espacio.
Terminado: estudiante de clase 3B
Khaliullin Ildar
Supervisor: Sakaeva G. Ch.
MOU escuela secundaria №79, Ufa
Ministerio de Educación de la Federación Rusa
MOU "Escuela Secundaria con. Solodniki.
resumen
en el tema:
¿Por qué la luna no cae a la tierra?
Completado por: Estudiante 9 Cl,
Feklistov Andrei.
Comprobado:
Mikhailova E.A.
S. Solodniki 2006
1. Introducción
2. Ley de la gravedad
3. ¿Se puede llamar peso de la Luna a la fuerza con la que la Tierra atrae a la Luna?
4. ¿Existe una fuerza centrífuga en el sistema Tierra-Luna, sobre qué actúa?
5. ¿Alrededor de qué gira la luna?
6. ¿Pueden colisionar la Tierra y la Luna? Sus órbitas alrededor del Sol se cruzan, y ni una sola vez
7. Conclusión
8. Literatura
Introducción
El cielo estrellado ha ocupado la imaginación de las personas en todo momento. ¿Por qué se iluminan las estrellas? ¿Cuántos de ellos brillan de noche? ¿Están lejos de nosotros? ¿El universo estelar tiene límites? Desde la antigüedad, el hombre ha pensado en estas y muchas otras preguntas, ha buscado comprender y comprender la estructura del gran mundo en el que vivimos. Esto abrió el campo más amplio para el estudio del Universo, donde las fuerzas de la gravedad juegan un papel decisivo.
Entre todas las fuerzas que existen en la naturaleza, la fuerza de la gravedad se diferencia, en primer lugar, en que se manifiesta en todas partes. Todos los cuerpos tienen masa, que se define como la relación entre la fuerza aplicada al cuerpo y la aceleración que adquiere el cuerpo bajo la acción de esta fuerza. La fuerza de atracción que actúa entre dos cuerpos cualesquiera depende de las masas de ambos cuerpos; es proporcional al producto de las masas de los cuerpos considerados. Además, la fuerza de gravedad se caracteriza porque obedece a la ley inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Otras fuerzas pueden depender de la distancia de manera bastante diferente; muchas de estas fuerzas son conocidas.
Todos los cuerpos pesados experimentan mutuamente la gravedad, esta fuerza determina el movimiento de los planetas alrededor del sol y de los satélites alrededor de los planetas. La teoría de la gravedad, la teoría creada por Newton, se encontraba en la cuna de la ciencia moderna. Otra teoría de la gravedad desarrollada por Einstein es el mayor logro de la física teórica del siglo XX. Durante los siglos del desarrollo de la humanidad, la gente observó el fenómeno de la atracción mutua de los cuerpos y midió su magnitud; intentaron poner este fenómeno a su servicio, superar su influencia y, finalmente, muy recientemente, calcularlo con extrema precisión durante los primeros pasos en las profundidades del universo.
Es ampliamente conocida la historia de que el descubrimiento de la ley de gravitación universal de Newton fue causado por la caída de una manzana de un árbol. No sabemos cuán confiable es esta historia, pero sigue siendo un hecho que la pregunta: "¿por qué la luna no cae sobre la tierra?" interesó a Newton y lo llevó al descubrimiento de la ley de la gravitación universal. Las fuerzas de la gravitación universal también se denominan gravitacional.
Ley de la gravedad
El mérito de Newton radica no solo en su brillante conjetura sobre la atracción mutua de los cuerpos, sino también en el hecho de que pudo encontrar la ley de su interacción, es decir, una fórmula para calcular la fuerza gravitatoria entre dos cuerpos.
La ley de la gravitación universal dice: dos cuerpos cualesquiera se atraen entre sí con una fuerza directamente proporcional a la masa de cada uno de ellos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.
Newton calculó la aceleración impartida a la Luna por la Tierra. La aceleración de los cuerpos en caída libre sobre la superficie terrestre es 9,8 m/s 2. La Luna se aleja de la Tierra a una distancia igual a unos 60 radios terrestres. Por lo tanto, razonó Newton, la aceleración a esta distancia será: . La luna, cayendo con tal aceleración, debería acercarse a la Tierra en el primer segundo por 0.27 / 2 \u003d 0.13 cm
Pero la Luna, además, se mueve por inercia en el sentido de la velocidad instantánea, es decir a lo largo de una línea recta tangente en un punto dado a su órbita alrededor de la Tierra (Fig. 1). Moviéndose por inercia, la Luna debería alejarse de la Tierra, como muestra el cálculo, en un segundo por 1,3 milímetro Por supuesto, no observamos tal movimiento, en el que en el primer segundo la Luna se movería a lo largo del radio hacia el centro de la Tierra, y en el segundo segundo, tangencialmente. Ambos movimientos se suman continuamente. La luna se mueve a lo largo de una línea curva cerca de un círculo.
Considere un experimento que muestra cómo la fuerza de atracción que actúa sobre un cuerpo en ángulo recto con la dirección del movimiento por inercia transforma un movimiento rectilíneo en uno curvilíneo (Fig. 2). Una pelota, después de haber rodado hacia abajo desde una rampa inclinada, por inercia continúa moviéndose en línea recta. Si coloca un imán en el costado, entonces, bajo la influencia de la fuerza de atracción del imán, la trayectoria de la bola se curva.
No importa cuánto te esfuerces, no puedes lanzar una bola de corcho de modo que describa círculos en el aire, pero atándole un hilo, puedes hacer que la bola gire en un círculo alrededor de tu mano. Experiencia (Fig. 3): un peso suspendido de un hilo que pasa por un tubo de vidrio tira del hilo. La fuerza de la tensión del hilo provoca una aceleración centrípeta, que caracteriza el cambio de velocidad lineal en la dirección.
La luna gira alrededor de la tierra, sostenida por la fuerza de la gravedad. El cable de acero que reemplazaría esta fuerza debería tener un diámetro de unos 600 kilómetros Pero, a pesar de una fuerza de atracción tan grande, la Luna no cae sobre la Tierra, porque tiene una velocidad inicial y, además, se mueve por inercia.
Conociendo la distancia de la Tierra a la Luna y el número de revoluciones de la Luna alrededor de la Tierra, Newton determinó la magnitud de la aceleración centrípeta de la Luna.
Resultó el mismo número - 0.0027 m / s 2
Detenga la fuerza de atracción de la Luna hacia la Tierra, y se precipitará en línea recta hacia el abismo del espacio exterior. La bola saldrá volando tangencialmente (Fig. 3) si se rompe el hilo que sujeta la bola durante la rotación alrededor del círculo. En el dispositivo de la Fig. 4, en una máquina centrífuga, solo la conexión (rosca) mantiene las bolas en una órbita circular. Cuando el hilo se rompe, las bolas se dispersan por las tangentes. Es difícil para el ojo captar su movimiento rectilíneo cuando no tienen conexión, pero si hacemos un dibujo de este tipo (Fig. 5), se deduce que las bolas se moverán rectilíneamente, tangencialmente al círculo.
Deja de moverte por inercia, y la luna caería sobre la Tierra. La caída habría durado cuatro días, diecinueve horas, cincuenta y cuatro minutos, cincuenta y siete segundos, así lo calculó Newton.
Usando la fórmula de la ley de la gravitación universal, es posible determinar con qué fuerza la Tierra atrae a la Luna: dónde GRAMO es la constante gravitacional, t 1 y m 2 son las masas de la Tierra y la Luna, r es la distancia entre ellas. Sustituyendo datos específicos en la fórmula, obtenemos el valor de la fuerza con la que la Tierra atrae a la Luna y es aproximadamente 2 10 17 N
La ley de la gravitación universal se aplica a todos los cuerpos, lo que significa que el Sol también atrae a la Luna. ¿Contemos con qué fuerza?
La masa del Sol es 300.000 veces la masa de la Tierra, pero la distancia entre el Sol y la Luna es 400 veces mayor que la distancia entre la Tierra y la Luna. Por lo tanto, en la fórmula, el numerador aumentará 300,000 veces y el denominador, 400 2, o 160,000 veces. La fuerza gravitatoria será casi el doble de grande.
Pero, ¿por qué la luna no cae sobre el sol?
La luna cae sobre el sol de la misma manera que sobre la tierra, es decir, lo suficiente para permanecer aproximadamente a la misma distancia, girando alrededor del sol.
La Tierra gira alrededor del Sol junto con su satélite, la Luna, lo que significa que la Luna también gira alrededor del Sol.
Surge la siguiente pregunta: la Luna no cae a la Tierra, porque, teniendo una velocidad inicial, se mueve por inercia. Pero de acuerdo con la tercera ley de Newton, las fuerzas con las que dos cuerpos actúan entre sí son de igual magnitud y dirección opuesta. Por lo tanto, con la misma fuerza que la Tierra atrae hacia sí a la Luna, con la misma fuerza que la Luna atrae a la Tierra. ¿Por qué la Tierra no cae sobre la Luna? ¿O también gira alrededor de la luna?
El hecho es que tanto la Luna como la Tierra giran alrededor de un centro de masas común, o, simplificando, podemos decir, alrededor de un centro de gravedad común. Recordemos la experiencia con las bolas y la máquina centrífuga. La masa de una de las bolas es el doble de la masa de la otra. Para que las bolas unidas por un hilo permanezcan en equilibrio con respecto al eje de rotación durante la rotación, sus distancias al eje o centro de rotación deben ser inversamente proporcionales a las masas. El punto o centro alrededor del cual giran estas bolas se llama centro de masa de las dos bolas.
La tercera ley de Newton no se viola en el experimento con bolas: las fuerzas con las que las bolas tiran entre sí hacia el centro de masa común son iguales. En el sistema Tierra-Luna, el centro de masa común gira alrededor del Sol.
¿Puede la fuerza con la que la Tierra atrae a Lu así, llamar al peso de la luna?
No. Llamamos peso del cuerpo a la fuerza provocada por la atracción de la Tierra, con la que el cuerpo presiona sobre algún soporte: el platillo de una balanza, por ejemplo, o estira el resorte de un dinamómetro. Si coloca un soporte debajo de la Luna (desde el lado que mira hacia la Tierra), entonces la Luna no ejercerá presión sobre él. La luna no estiraría el resorte del dinamómetro, si pudieran colgarlo. Toda la acción de la fuerza de atracción de la Luna por la Tierra se expresa únicamente en mantener la Luna en órbita, en impartirle aceleración centrípeta. De la Luna se puede decir que en relación con la Tierra es ingrávida de la misma forma que los objetos en una nave espacial-satélite son ingrávidos cuando el motor deja de funcionar y sólo actúa sobre la nave la fuerza de atracción hacia la Tierra, pero esta fuerza no puede llamarse peso. Todos los artículos que los astronautas sueltan de sus manos (bolígrafo, bloc de notas) no caen, sino que flotan libremente dentro de la cabina. Todos los cuerpos en la Luna, en relación con la Luna, por supuesto, son pesados y caerán sobre su superficie si no están sostenidos por algo, pero en relación con la Tierra, estos cuerpos serán ingrávidos y no pueden caer a la Tierra.
¿Hay fuerza centrífuga en el sistema Tierra-Luna, ¿a qué afecta?
En el sistema Tierra-Luna, las fuerzas de atracción mutua de la Tierra y la Luna son iguales y de dirección opuesta, es decir, hacia el centro de masa. Ambas fuerzas son centrípetas. Aquí no hay fuerza centrífuga.
La distancia de la Tierra a la Luna es de aproximadamente 384.000 kilómetros La relación entre la masa de la Luna y la masa de la Tierra es 1/81. Por lo tanto, las distancias del centro de masas a los centros de la Luna y la Tierra serán inversamente proporcionales a estos números. Dividiendo 384,000 kilómetros por 81, obtenemos aproximadamente 4,700 kilómetros Entonces el centro de masa está a una distancia de 4700 kilómetros del centro de la tierra.
El radio de la tierra es de unos 6400 kilómetros Por lo tanto, el centro de masa del sistema Tierra-Luna se encuentra dentro el mundo. Por lo tanto, si no persigue la precisión, puede hablar sobre la revolución de la Luna alrededor de la Tierra.
Es más fácil volar de la Tierra a la Luna o de la Luna a la Tierra, porque Se sabe que para que un cohete se convierta en un satélite artificial de la Tierra, se le debe dar una velocidad inicial de ≈ 8 km/s. Para que el cohete abandone la esfera de gravedad de la Tierra, se necesita la llamada segunda velocidad cósmica, igual a 11,2 km/s Para lanzar cohetes desde la luna, necesitas menos velocidad. la gravedad en la Luna es seis veces menor que en la Tierra.
Los cuerpos dentro del cohete se vuelven ingrávidos desde el momento en que los motores dejan de funcionar y el cohete volará libremente en órbita alrededor de la Tierra, estando en el campo gravitatorio de la Tierra. En vuelo libre alrededor de la Tierra, tanto el satélite como todos los objetos en él en relación con el centro de masa de la Tierra se mueven con la misma aceleración centrípeta y, por lo tanto, no tienen peso.
¿Cómo se movían las bolas no conectadas por un hilo en una máquina centrífuga: a lo largo de un radio o tangente a un círculo? La respuesta depende de la elección del sistema de referencia, es decir, con respecto a qué cuerpo de referencia consideraremos el movimiento de las bolas. Si tomamos la superficie de la mesa como sistema de referencia, entonces las bolas se mueven tangentes a los círculos que describen. Si tomamos el propio dispositivo giratorio como sistema de referencia, entonces las bolas se mueven a lo largo del radio. Sin especificar el sistema de referencia, la cuestión del movimiento no tiene ningún sentido. Mover significa moverse con relación a otros cuerpos, y necesariamente debemos indicar con respecto a cuáles.
¿Sobre qué gira la luna?
Si consideramos el movimiento relativo a la Tierra, entonces la Luna gira alrededor de la Tierra. Si se toma al Sol como cuerpo de referencia, entonces está alrededor del Sol.
¿Podrían colisionar la Tierra y la Luna? su op los bits alrededor del sol se cruzan, y ni siquiera una vez .
Por supuesto no. Una colisión solo es posible si la órbita de la Luna en relación con la Tierra se cruza con la Tierra. Con la posición de la Tierra o la Luna en el punto de intersección de las órbitas que se muestra (en relación con el Sol), la distancia entre la Tierra y la Luna es en promedio 380.000 kilómetros Para entender mejor esto, dibujemos lo siguiente. La órbita de la Tierra se representó como un arco de círculo con un radio de 15 cm. (Se sabe que la distancia de la Tierra al Sol es de 150.000.000 kilómetros). En un arco igual a una parte de un círculo (la trayectoria mensual de la Tierra), anotó cinco puntos a distancias iguales, contando los extremos. Estos puntos serán los centros de las órbitas lunares relativas a la Tierra en trimestres consecutivos del mes. El radio de las órbitas lunares no se puede trazar en la misma escala que la órbita de la Tierra, ya que sería demasiado pequeño. Para dibujar órbitas lunares, debe aumentar la escala seleccionada unas diez veces, luego el radio de la órbita lunar será de aproximadamente 4 milímetro Después indicaba la posición de la luna en cada órbita, empezando por la luna llena, y conectaba los puntos marcados con una línea punteada suave.
La tarea principal era separar los cuerpos de referencia. En el experimento de la máquina centrífuga, ambos cuerpos de referencia se proyectan simultáneamente sobre el plano de la mesa, por lo que es muy difícil enfocar uno de ellos. Así resolvimos nuestro problema. Una regla hecha de papel grueso (se puede reemplazar con una tira de estaño, plexiglás, etc.) servirá como una varilla a lo largo de la cual se desliza un círculo de cartón que se asemeja a una pelota. El círculo es doble, pegado a lo largo de la circunferencia, pero en dos lados diametralmente opuestos hay ranuras a través de las cuales se enhebra una regla. Se hacen agujeros a lo largo del eje de la regla. Los cuerpos de referencia son una regla y una hoja de papel limpia, que unimos con botones a una hoja de madera contrachapada para no estropear la mesa. Después de colocar la regla en el pasador, como si estuviera en un eje, clavaron el pasador en la madera contrachapada (Fig. 6). Cuando giras la regla hacia ángulos iguales los agujeros ubicados secuencialmente resultaron estar en una línea recta. Pero cuando se giraba la regla, un círculo de cartón se deslizaba por ella, cuyas posiciones sucesivas debían marcarse en el papel. Para este propósito, también se hizo un agujero en el centro del círculo.
Con cada vuelta de la regla, la posición del centro del círculo se marcaba en papel con la punta de un lápiz. Cuando la regla pasó por todas las posiciones previstas previamente para ella, se quitó la regla. Al conectar las marcas en el papel, nos aseguramos de que el centro del círculo se moviera con respecto al segundo cuerpo de referencia en línea recta, o más bien, tangente al círculo inicial.
Pero mientras trabajaba en el dispositivo, hice varios descubrimientos interesantes. En primer lugar, con una rotación uniforme de la barra (regla), la bola (círculo) se mueve a lo largo de ella no de manera uniforme, sino acelerada. Por inercia, el cuerpo debe moverse de manera uniforme y rectilínea: esta es la ley de la naturaleza. Pero, ¿nuestra pelota se movía solo por inercia, es decir, libremente? ¡No! Fue empujado por una varilla y le impartió aceleración. Esto quedará claro para todos si pasamos al dibujo (Fig. 7). En una línea horizontal (tangente) por puntos 0, 1, 2, 3, 4 las posiciones de la pelota están marcadas si se moviera con total libertad. Las posiciones correspondientes de los radios con las mismas designaciones numéricas muestran que la pelota se mueve con aceleración. La bola es acelerada por la fuerza elástica de la barra. Además, el rozamiento entre la bola y la varilla resiste el movimiento. Si suponemos que la fuerza de fricción es igual a la fuerza que imparte aceleración a la bola, el movimiento de la bola a lo largo de la barra debe ser uniforme. Como se puede ver en la figura 8, el movimiento de la pelota en relación con el papel sobre la mesa es curvilíneo. En lecciones de dibujo, nos dijeron que tal curva se llama la "espiral de Arquímedes". Según tal curva, el perfil de las levas se dibuja en algunos mecanismos cuando se quiere convertir un movimiento de rotación uniforme en un movimiento de traslación uniforme. Si dos de esas curvas se unen entre sí, la leva recibirá una forma de corazón. Con una rotación uniforme de una parte de esta forma, la barra que descansa contra ella realizará un movimiento de avance y retorno. Hice un modelo de tal leva (Fig. 9) y un modelo de un mecanismo para enrollar hilos uniformemente en una bobina (Fig. 10).
No hice ningún descubrimiento durante la misión. Pero aprendí mucho mientras hacía este diagrama (Figura 11). Era necesario determinar correctamente la posición de la Luna en sus fases, pensar en la dirección del movimiento de la Luna y la Tierra en sus órbitas. Hay imprecisiones en el dibujo. Voy a hablar de ellos ahora. En la escala seleccionada, la curvatura de la órbita lunar se representa incorrectamente. Siempre debe ser cóncava con respecto al Sol, es decir, el centro de curvatura debe estar dentro de la órbita. Además, no hay 12 meses lunares en un año, sino más. Pero una doceava parte de un círculo es fácil de construir, así que supuse condicionalmente que hay 12 meses lunares en un año. Y, finalmente, no es la Tierra en sí misma la que gira alrededor del Sol, sino el centro de masas común del sistema Tierra-Luna.
Conclusión
Uno de los ejemplos más claros de los logros de la ciencia, una de las pruebas de la cognoscibilidad ilimitada de la naturaleza fue el descubrimiento del planeta Neptuno mediante cálculos, "en la punta de un bolígrafo".
Urano, el planeta que sigue a Saturno, que durante muchos siglos se consideró el más distante de los planetas, fue descubierto por V. Herschel a fines del siglo XVIII. Urano es apenas visible a simple vista. Por los años 40 del siglo XIX. Observaciones precisas han demostrado que Urano se desvía apenas del camino que debería seguir, "teniendo en cuenta las perturbaciones de todos los planetas conocidos. Por lo tanto, la teoría del movimiento cuerpos celestiales, tan estricto y preciso, fue puesto a prueba.
Le Verrier (en Francia) y Adams (en Inglaterra) sugirieron que si las perturbaciones de los planetas conocidos no explican la desviación en el movimiento de Urano, significa que sobre él actúa la atracción de un cuerpo aún desconocido. Casi simultáneamente calcularon dónde detrás de Urano debería haber un cuerpo desconocido que produce estas desviaciones por su atracción. Calcularon la órbita del planeta desconocido, su masa e indicaron el lugar en el cielo donde debería haber estado el planeta desconocido en el momento dado. Este planeta fue encontrado en un telescopio en el lugar indicado por ellos en 1846. Se llamaba Neptuno. Neptuno no es visible a simple vista. Así, el desacuerdo entre la teoría y la práctica, que parecía socavar la autoridad de la ciencia materialista, condujo a su triunfo.
Bibliografía:
1. MI Bludov - Conversations in Physics, primera parte, segunda edición, revisada, Moscú "Ilustración" 1972.
2. BA Vorontsov-velyamov - ¡Astronomía! Grado 1, 19ª edición, Moscú "Ilustración" 1991.
3. A.A. Leonovich - Conozco el mundo, Física, Moscú AST 1998.
4. AV Perishkin, E.M. Gutnik - Física Grado 9, Editorial Drofa 1999.
5. Ya.I. Perelman - Física entretenida, Libro 2, Edición 19, Editorial Nauka, Moscú 1976.
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Según la ley de gravitación universal de Newton, todos los objetos materiales se atraen entre sí con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Bueno, no pienses demasiado. Sé que no te gusta hacerlo. ¡A continuación, te explicaré todo en detalle! Entonces, ten en cuenta que cuando rebotas, la Tierra te jala hacia atrás, lo mismo sucede con la Tierra, tú también la jalas hacia ti. ¡Pero esto no se nota, porque tu masa es insignificante en comparación con la masa de la tierra!
Ahora eliminemos todo: el aire, el Sol, los satélites, otros sistemas y objetos del universo. ¡Dejemos solo la Luna y la Tierra experimentales! 
¿Crees que en tal sistema ideal, la Luna chocará con la Tierra?
Bueno, en principio, así es como debería suceder, según la ley anterior, la Tierra debe atraer a la Luna hacia sí misma, la Luna debe atraer a la Tierra hacia sí misma, ¡y se unirán en una sola cosa! ¡Pero esto no está pasando! ¡Algo está interfiriendo! ¡Ahora agrégueme a nuestro sistema! Bueno, para mayor claridad, ¡démosme una piedra en la mano! (así es como debería ser) 
¡Fíjate que ya estoy en la Tierra, fui atraída y no puedo desengancharme de ella! Y la piedra en mi mano todavía está tratando de alcanzar la Tierra, pero no dejo que la tiren... Me regocijo con la Tierra.
Así que experimenta:
¡Lanzo la piedra con todas mis fuerzas a lo largo de la superficie de la Tierra! 
Vuela a cierta distancia y volaría lejos, con alegría, a otro sistema solar, si la insidiosa Tierra no hubiera comenzado a atraerlo. No pudo resistir esta ley de gravitación universal. De lo que Newton sufrió. ¡Seguro que la manzana le dio un buen batacazo! Para que el...
Ahora lanzo esta piedra con una fuerza aún mayor... Bueno, en fin, ¡con toda la fuerza que disparé! 
Dio la vuelta a casi más de la mitad de la Tierra. ¡Pero aún así, la Tierra resultó ser más fuerte y aún lo atraía!
Y, qué piensas...
No descansaré en esto, ahora lancé la piedra a una velocidad de casi 8000 m/s.
Una piedra vuela hacia sí misma y piensa: "Por fin, me alejo de este majestuoso planeta... ¿O no?... AAAAAAAAA ¡Me vuelve a atraer hacia ella...!" 
Antes de que tuviera tiempo de mirar hacia atrás, mi piedra vuela hacia la nuca... ¿Y si me agacho? ... ¡Obviamente, volará más lejos en la próxima ronda!
Solo queda darle a la piedra una segunda cósmica y ya veremos... 
... ¡Como una piedra dejará la órbita y posiblemente el sistema solar, si nadie más, por supuesto, la atrae!
¡Eso es todo!
¡El sol está aquí y nada que ver con eso! Y la Luna es la misma piedra, y si la ralentizas, ¡ciertamente caerá a la Tierra!
Aquí decidí hacer una selección de respuestas a las preguntas más capciosas sobre la Luna. ¡Escriba nuevas preguntas y sus respuestas en los comentarios al final de la página!
1. ¿Por qué la luna no cae a la tierra?
Por la misma razón por la que no todos los planetas caen sobre el Sol, la fuerza centrífuga que se produce cuando la Luna se mueve alrededor de la Tierra compensa la fuerza gravitacional entre la Tierra y la Luna. Pero si la Luna se detiene con respecto a la Tierra, caerá.
2. El sol atrae a la luna 2,2 veces más fuerte que la tierra. ¿Por qué la Luna no se aleja de la Tierra hacia el Sol?
Esto se debe a que la Luna y la Tierra se mueven juntas en órbita alrededor del Sol y la fuerza centrífuga generada por el movimiento de la Luna alrededor del Sol compensa la fuerza gravitacional del Sol. Si, por ejemplo, se quita la Tierra, la Luna girará alrededor del Sol casi en la misma órbita en la que gira con la Tierra alrededor del Sol.
3. La luna se aleja de la tierra unos 4 cm al año. ¿Quizás esto se deba al hecho de que el Sol atrae a la Luna con más fuerza que la Tierra?
No ciertamente de esa manera. La separación de la Luna de la Tierra es una consecuencia de la aceleración de las mareas. El significado del fenómeno es el siguiente. La Tierra gira alrededor de su eje con un período de 24 horas, mientras que la Luna gira alrededor de la Tierra con un período de 27,3 días. Como resultado, el campo gravitatorio de la Tierra empuja a la Luna (partes individuales de la Tierra que gira rápidamente arrastran a la Luna que vuela lentamente), es decir, proporciona su energía al movimiento de la Luna alrededor de la Tierra. Esta energía acelera la Luna, lo que significa que eleva su órbita.
4. ¿Y qué, la Luna se alejará completamente de la Tierra?
No volará muy lejos :) Tomando la energía de la rotación de la Tierra para elevar su órbita, la Luna ralentiza la rotación de la Tierra. Debido a esto, la Tierra frena la rotación alrededor de su eje y la órbita geoestacionaria (es decir, la órbita en la que la velocidad del satélite sobre el planeta es igual a la velocidad de rotación del planeta) de la Tierra se eleva. Al final, la Luna estará en órbita geoestacionaria y vendrá el fenómeno de sincronización total en el que la Luna y la Tierra se mirarán de un solo lado. Este es un estado estable y continuará durante miles de millones de años. Y solo en un futuro muy lejano, la influencia de nuestro Sol (o algún otro objeto) puede ralentizar la rotación mutua del par Luna-Tierra y la Luna caerá sobre la Tierra.
5. ¿Han estado los estadounidenses en la luna o no?
La luna caería instantáneamente a la Tierra si estuviera estacionaria. Pero la Luna no se detiene, gira alrededor de la Tierra.
Puedes verlo por ti mismo haciendo un experimento simple. Ate un hilo al borrador y comience a desenrollarlo. El borrador del hilo literalmente se te escapará de la mano, pero el hilo no lo soltará. Ahora deja de girar. El borrador se caerá inmediatamente.
Una analogía aún más ilustrativa es la rueda de la fortuna. Las personas no caen de este carrusel cuando están en el punto más alto, aunque estén boca abajo, porque la fuerza centrífuga que las empuja hacia afuera (hala hacia el asiento) es mayor que la gravedad de la Tierra. La velocidad de rotación de la rueda de la fortuna se calcula especialmente, y si la fuerza centrífuga fuera menor que la fuerza de gravedad de la Tierra, terminaría en un desastre: la gente se caería de sus cabañas.
Lo mismo ocurre con la Luna. La fuerza que evita que la Luna "se escape" mientras gira es la gravedad de la Tierra. Y la fuerza que evita que la Luna caiga sobre la Tierra es la fuerza centrífuga que se produce cuando la Luna gira alrededor de la Tierra. Circulando alrededor de la Tierra, la Luna se mueve en órbita a una velocidad de 1 km/s, es decir, lo suficientemente lento como para no salir de su órbita y “salir volando” hacia el espacio, pero también lo suficientemente rápido como para no caer a la Tierra.
De paso...
Te sorprenderás, pero de hecho la Luna... ¡se está alejando de la Tierra a una velocidad de 3-4 cm por año! El movimiento de la Luna alrededor de la Tierra se puede imaginar como una espiral que se desenrolla lentamente. La razón de tal trayectoria de la Luna es el Sol, que atrae a la Luna 2 veces más fuerte que la Tierra.
¿Por qué entonces la luna no cae sobre el sol? Pero debido a que la Luna, junto con la Tierra, gira, a su vez, alrededor del Sol, y la acción de atracción del Sol se gasta sin dejar rastro en la transferencia constante de ambos cuerpos de un camino directo a una órbita curva.
