Следствием взаимного притяжения земли и луны является

Следствием взаимного притяжения земли и луны является


  • Закон всемирного тяготения. Ускорение свободного падения на Земле и других небесных телах
  • Закон всемирного тяготения в астрономии
  • Что является следствием взаимного притяжения Земли и Луны?
  • Закон всемирного тяготения Исаака Ньютона и гравитация
  • Взаимное притяжение Земли и Луны
  • Ученые раскрыли секрет астероида Камоалева — квазиспутника Земли
  • Закон всемирного тяготения. Ускорение свободного падения на Земле и других небесных телах

    Звездный каталог » Основы астрономии » Закон всемирного тяготения Исаака Ньютона и гравитация Закон всемирного тяготения Исаака Ньютона и гравитация Как был открыт закон всемирного тяготения и почему Луна не падает на Землю. Во вселенной существует всего одна сила, действие которой по-истине глобально и распространяется на все предметы — от мелких песчинок, до гигантских звезд. Это сила тяготения, сила гравитации. Все знают историю про Исаака Ньютона и яблоко.

    Однако не все знают, что он пошел дальше и разобрался с Луной! Закон всемирного тяготения был впервые сформулирован Исааком Ньютоном в году. Началось все с простого вопроса — почему Луна не падает на Землю или не улетает от неё , в то время как яблоко, как высоко его не подбрасывай, в воздухе не зависнет. При этом, вполне очевидно, что Луна — штука гораздо более тяжелая, чем яблоко.

    Ньютон провел довольно остроумный опыт. Но ведь и Луна, находится от центра Земли в 60 раз дальше… Наглядная иллюстрация разности ускорения.

    Он предположил, что сила притяжения тела в данном случае нашей планеты не остается постоянной на удалении от него, а меняется обратно пропорционально квадрату расстояния до центра Земли.

    Короче говоря: чем больше расстояние — тем меньше сила притяжения. Это предположение означало, что силу, которая удерживает Луну на ее орбите, можно рассматривать как силу притяжения Земли, ослабленную пропорционально отношению квадратов расстояний от центра Земли до Луны и от центра Земли до поверхности Земли. Это, в свою очередь, позволило сформулировать и сам закон тяготения Ньютона: любые две частицы материи взаимно притягивают друг друга с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

    Тут может возникнуть вполне резонный вопрос: если гравитация есть у любого предмета, почему, к примеру, не притягиваются друг к другу камни, гайки, люди…. Ответ, конечно прост: вы посмотрите на значение гравитационной постоянной и вам станет очевидно, что сама по себе её величина ну очень мала. Настолько мала, что даже для таких крупных предметов как здания или горы её практически невозможно обнаружить и измерить — куда там людям или шарикам. Другое дело — небесные тела вроде планет, звезд, галактик и т.

    Они обладают гигантскими массами, по порядку величины многократно превышающими численное значение G. Поэтому оказывается, что, несмотря на свою слабость, именно сила тяготения является главной, ведущей, управляющей движениями всех небесных тел.

    Именно закон тяготения описывает траектории движений планет и их спутников, а также звезд и даже звездных скоплений. Наглядная схема разности гравитационных сил Земли и Луны. Наша планета изрядно «проминает» ткань пространства и не дает Луне убежать. Однако, чтобы совсем притянуть её к себе, сил не хватает. И слава богу! Поскольку оказалось, что закон работает на огромных расстояниях от Земли, а значит, работал и миллиарды лет тому назад, закон тяготения принято называть законом всемирного тяготения, подчеркивая его всеобщность и фундаментальность в нашей Вселенной.

    Считаю важным добавить: некоторые космологические модели предусматривают возможность медленного изменения гравитационной постоянной со временем, но на сегодняшний день экспериментально такое изменение достоверно не обнаружено, что позволяет считать G константой. Так, например, ещё в г.

    Закон всемирного тяготения в астрономии

    О сайте Закон всемирного тяготения. Движение тел под действием силы тяжести По второму закону Ньютона причиной изменения движения, т. В механике рассматриваются силы различной физической природы. Многие механические явления и процессы определяются действием сил тяготения.

    Закон всемирного тяготения был открыт Исааком Ньютоном в году. Еще в году летний Ньютон высказал предположение, что силы, удерживающие Луну на ее орбите, той же природы, что и силы, заставляющие яблоко падать на Землю. По его гипотезе между всеми телами Вселенной действуют силы притяжения гравитационные силы , направленные по линии, соединяющей центры масс рис.

    Понятие центра масс тела будет строго определено в 1. У однородного шара центр масс совпадает с центром шара. Рисунок 1. Гравитационные силы притяжения между телами. В последующие годы Ньютон пытался найти физическое объяснение законам движения планет, открытых астрономом Иоганном Кеплером в начале XVII века, и дать количественное выражение для гравитационных сил. Зная как движутся планеты, Ньютон хотел определить, какие силы на них действуют.

    Такой путь носит название обратной задачи механики. Если основной задачей механики является определение координат тела известной массы и его скорости в любой момент времени по известным силам, действующим на тело, и заданным начальным условиям прямая задача механики , то при решении обратной задачи необходимо определить действующие на тело силы, если известно, как оно движется.

    Решение этой задачи и привело Ньютона к открытию закона всемирного тяготения. Все тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними: Коэффициент пропорциональности G одинаков для всех тел в природе.

    Его называют гравитационной постоянной Многие явления в природе объясняются действием сил всемирного тяготения. Движение планет в Солнечной системе, искусственных спутников Земли, траектории полета баллистических ракет, движение тел вблизи поверхности Земли — все они находят объяснение на основе закона всемирного тяготения и законов динамики.

    Одним из проявлений силы всемирного тяготения является сила тяжести. Так принято называть силу притяжения тел к Земле вблизи ее поверхности. Если M — масса Земли, R — ее радиус, m — масса данного тела, то сила тяжести равна где g — ускорение свободного падения у поверхности Земли: Сила тяжести направлена к центру Земли.

    В отсутствие других сил тело свободно падает на Землю с ускорением свободного падения. Сила, с которой космонавт весом 71,5 кг Гагарин притягивается к Земле вблизи ее поверхности равна Н. Изменение силы тяготения, действующей на космонавта при удалении от Земли Примером системы двух взаимодействующих тел может служить система Земля—Луна.

    Это расстояние приблизительно в 60 раз превышает радиус Земли RЗ. Следовательно, ускорение свободного падения aЛ, обусловленное земным притяжением, на орбите Луны составляет С таким ускорением, направленным к центру Земли, Луна движется по орбите.

    Следовательно, это ускорение является центростремительным ускорением. Совпадение результатов расчетов, выполненных разными способами, подтверждает предположение Ньютона о единой природе силы, удерживающей Луну на орбите, и силы тяжести. Собственное гравитационное поле Луны определяет ускорение свободного падения gЛ на ее поверхности. Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, а ее радиус приблизительно в 3,7 раза меньше радиуса Земли. Поэтому ускорение gЛ определится выражением: В условиях такой слабой гравитации оказались космонавты, высадившиеся на Луне.

    Человек в таких условиях может совершать гигантские прыжки. Например, если человек в земных условиях подпрыгивает на высоту 1 м, то на Луне он мог бы подпрыгнуть на высоту более 6 м. Рассмотрим теперь вопрос об искусственных спутниках Земли. Искусственные спутники движутся за пределами земной атмосферы, и на них действуют только силы тяготения со стороны Земли. В зависимости от начальной скорости траектория космического тела может быть различной. Мы рассмотрим здесь только случай движения искусственного спутника по круговой околоземной орбите.

    Такие спутники летают на высотах порядка — км, и можно приближенно принять расстояние до центра Земли равным ее радиусу RЗ. Тогда центростремительное ускорение спутника, сообщаемое ему силами тяготения, приблизительно равно ускорению свободного падения g. Эту скорость называют первой космической скоростью.

    Используя кинематическую формулу для центростремительного ускорения, получим: Двигаясь с такой скоростью, спутник облетал бы Землю за время На самом деле период обращения спутника по круговой орбите вблизи поверхности Земли несколько превышает указанное значение из-за отличия между радиусом реальной орбиты и радиусом Земли. Движение спутника можно рассматривать как свободное падение, подобное движению снарядов или баллистических ракет.

    Различие заключается только в том, что скорость спутника настолько велика, что радиус кривизны его траектории равен радиусу Земли. Для спутников, движущихся по круговым траекториям на значительном удалении от Земли, земное притяжение ослабевает обратно пропорционально квадрату радиуса r траектории.

    Период T обращения такого спутника равен Здесь T1 — период обращения спутника на околоземной орбите. Период обращения спутника растет с увеличением радиуса орбиты. Нетрудно подсчитать, что при радиусе r орбиты, равном приблизительно 6,6 RЗ, период обращения спутника окажется равным 24 часам.

    Спутник с таким периодом обращения, запущенный в плоскости экватора, будет неподвижно висеть над некоторой точкой земной поверхности. Такие спутники используются в системах космической радиосвязи.

    Что является следствием взаимного притяжения Земли и Луны?

    На поверхности моря или океана она хорошо заметна, на суше она незаметна, но наблюдаема специальными приборами. В это время на противоположной стороне Земли идет волна отлива. Что такое «максимальное расстояние» от Земли до Луны? Разнести их на максимальное расстояние в видимой вселенной? На миллиарды световых лет?

    Закон всемирного тяготения Исаака Ньютона и гравитация

    Тогда Луна никогда не столкнется с Землей. Не годится и изменение вопроса «На каком минимальном расстоянии. Вообще, для столкновения двух небесных тел важно, в каком направлении относительно друг к другу они движутся и с какой скоростью происходит это движение. Космическое тело, летящее по направлению в Земле, но не точно по направлению к ее центру, может обогнуть Землю по гиперболе или по параболе и снова умчаться в космос.

    Другой вариант тоже чисто математический — движение тела по спирали с неизбежным падением на Землю. Торможение тела в атмосфере Земли изменяет чисто «математическое» движение. Так сталкиваются с Землей метеоры, из которых почти все сгорают в виде «падающих звезд» и только редкие долетают до поверхности.

    Сейчас Луна очень медленно удаляется от Земли со скоростью всего нескольких сантиметров в год. Но некоторые расчеты показывают, что в идеальном случае Луна и Земля могли бы столкнуться лишь через 65 миллиардов лет.

    Однако реально такое произойти не может: этому намного раньше помешает эволюция Солнца. Читайте также: Атмосфера земли состоит из мезосферы Есть такая сказочная присказка «за тридевять земель». Так вот, диаметр Земли равен 13 тыс. Умножаем «землю» на «тридевять», на три раза по девять, на 27, получаем среднее расстояние от Земли до Луны. Вообще то невесомость в космосе была, есть и будет всегда, она не возникает и не пропадает, а то что Вы имеете ввиду, наверное, внезапное воздействие ее невесомости на человека.

    Взаимное притяжение Земли и Луны

    Но как только работа внешних сил прекращается отключаются двигатели все скорости корабля и объектов внутри него становятся одинаковыми и действие невесомости как бы возникает. Может объяснение немного длинновато, но по другому ни.

    Кстати для тренировки космонавтов и на Земле создаются условия в которых человек и другие объекты внутри самолета испытывают состояние невесомости, конечно довольно не долго, а именно когда самолет начинает резкое снижение с ускорением свободного падения. Дело в том, что когда мы говорим о силе притяжения Земли Луной, то считаем расстояние между центрами Земли и Луны. Расстояние между Землей и Луной около км. Но Земля не точка, она имеет диаметр около км.

    То есть ближайшую точку Земли Луна будет притягивать сильнее, чем дальнюю. Найдите силу гравитационного притяжения Луны и Земли. Какие ускорения имеют Луна и Земля в результате действия этой силы? Искусственный спутник Земли массой 83,6 кг движется по круговой орбите вокруг нашей планеты. Расстояние от центра Земли до спутника равно км.

    Ученые раскрыли секрет астероида Камоалева — квазиспутника Земли

    Какова сила гравитационного притяжения между спутником и Землей. Какие ускорения имеют спутник и Земля благодаря этой силе? Как изменится сила гравитационного притяжения между двумя шариками, если расстояние между ними увеличить в 4 раза? Но вот вопрос — куда же уходит вода при отливе, когда Луна отдаляется от Земли? Естественно, водная масса никуда не исчезает, она просто возвращается на своё прежнее место. Это говорит о том, что водные объёмы Земли постоянно перемещаются с места на место.

    Интересно, что приливы в то же время происходят и на противоположной к Луне стороне Земли.

    И если в первом случае планетарная кора выгибается, что объясняет подъём водного пространства при притяжении спутника, то с противоположной стороны это же явление вызывается снижением силы притяжения. То есть там кора как бы оседает, а свободное пространство заполняется водой.

    Так как оборот спутника Земли вокруг планеты составляет чуть больше 24 часов, то каждые последующие сутки время наступления прилива и отлива будет отодвигаться на 50 минут. В астрономии принято считать, что приливные волны оказывают влияние на скорость движения Земли.

    Они формируют течения, а те, в свою очередь, движутся, подвергая испытаниям силу сопротивления земной коры. Это замедляет планету. Ещё каких-то несколько миллиардов лет назад земные сутки составляли 22 часа, поэтому можно с уверенностью прогнозировать, что в будущем Земля замедлится настолько, что её сутки полностью синхронизируются с лунными сутками, а приливно-отливные процессы прекратят существовать.

    Воздействие Солнца Солнце оказывает только небольшое воздействие на приливные силы. Оно находится на значительном расстоянии от планеты и её спутника почти в раз дальше от Земли, чем Луна.

    При своём движении вокруг Земли Луна занимает различное положение относительно Солнца. Эти положении называются фазами новолуние, нарождающаяся Луна, неполная Луна, полнолуние, неполная Луна, убывающая. Во время полнолуния и новолуния сразу три косметических тела Луна, Солнце и Земля выстраиваются в линию. В результате таких перемещений солнечная амплитуда накладывается поверх лунной, это приводит к выраженным максимальным колебаниям воды.

    Их называют сизигийными. А минимальный прилив наблюдается тогда, когда действие сил Луны и Солнца находится под прямым углом.

    Такое явление называется квадратурным приливом. Разновидности Приливно-отливные циклы принято разделять по длительности: Полусуточные касаются Атлантического океана, морей Северного Ледовитого океана. За сутки происходят 2 прилива и отлива. Амплитуды чередуются, но практически не различаются, поэтому представляются синусоидальной кривой. Суточные относятся к Тихому океану.

    Эти процессы фиксируются редко. В сутки происходит один прилив и один отлив. Однако если Луна располагается на линии экватора, то водные массы вообще стоят на месте. Если спутник Земли несколько склоняется, то в зоне экватора будут наблюдаться лишь небольшие приливы.

    Но вот если склонение значительное, то в тропических областях будут наблюдаться сильные подъёмы воды.


    ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ 9 класс гравитационная постоянная



    Другие теги: детей снимали 2019 вопросы дизайн роды похудеть сын днем рождения звезд века

    2 Комментарии к “Следствием взаимного притяжения земли и луны является

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *