Zašto mjesec ne padne na zemlju? Detaljna analiza. Istraživački projekat "Zašto Mjesec ne pada na Zemlju?" Zašto je mjesec zašao

Zašto mjesec ne pada na sunce?

Mjesec pada na Sunce na isti način kao i na Zemlju, to jest samo toliko da ostane na približno istoj udaljenosti, okrećući se oko Sunca.

Zemlja se okreće oko Sunca zajedno sa svojim satelitom - Mjesecom, znači, a Mjesec se okreće oko Sunca.

Postavlja se sljedeće pitanje: Mjesec ne pada na Zemlju, jer se, imajući početnu brzinu, kreće po inerciji. Ali prema trećem Newtonovom zakonu, sile kojima dva tijela djeluju jedno na drugo jednake su po veličini i suprotno usmjerene. Dakle, kojom silom Zemlja privlači Mjesec k sebi, istom silom Mjesec privlači Zemlju. Zašto Zemlja ne padne na Mesec? Ili se okreće i oko mjeseca?

Činjenica je da se i Mjesec i Zemlja okreću oko zajedničkog centra mase, ili, pojednostavljeno, moglo bi se reći, oko zajedničkog centra gravitacije. Sjetite se iskustva s loptama i centrifugalnom mašinom. Masa jedne od kuglica je dvostruko veća od mase druge. Da bi kuglice, vezane koncem, tokom rotacije ostale u ravnoteži u odnosu na os rotacije, njihova udaljenost od ose, odnosno centra rotacije, mora biti obrnuto proporcionalna masama. Tačka ili centar oko koje se ove kuglice okreću naziva se središte masa dvije lopte.

Treći Newtonov zakon u eksperimentu s kuglicama nije narušen: sile kojima se kugle međusobno povlače prema zajedničkom centru mase su jednake. U sistemu Zemlja-Mjesec, zajednički centar mase se okreće oko Sunca.

Da li se sila kojom Zemlja privlači Mjesec može nazvati težinom Mjeseca?

br. Tjelesnom težinom nazivamo silu uzrokovanu Zemljinom gravitacijom, kojom tijelo pritišće bilo koji oslonac: na primjer vagu, ili rasteže oprugu dinamometra. Ako stavite postolje ispod Mjeseca (sa strane okrenute prema Zemlji), Mjesec neće pritisnuti na njega. Mjesec se neće rastegnuti i opruga dinamometra, kad bi ga mogli objesiti. Celokupno dejstvo sile privlačenja Meseca od strane Zemlje izražava se samo u održavanju Meseca u orbiti, u davanju centralnog ubrzanja. Za Mjesec možemo reći da je u odnosu na Zemlju bestežinski, baš kao bestežinski objekti u svemirskom brodu-satelitu, kada motor prestane da radi i na brod djeluje samo sila privlačenja prema Zemlji, ali ta sila ne može se zove težina... Svi predmeti koje astronauti puste iz ruku (nalivpero, notes) ne padaju, već slobodno lebde unutar kabine. Sva tijela na Mjesecu, u odnosu na Mjesec, naravno, su teška i pasti će na njegovu površinu ako ih nešto ne podupire, ali u odnosu na Zemlju ova tijela će biti bestežinska i ne mogu pasti na Zemlju. ...

Postoji li centrifugalna sila u sistemu Zemlja-Mjesec, na šta djeluje?

U sistemu Zemlja-Mjesec, sile međusobnog privlačenja Zemlje i Mjeseca su jednake i suprotno usmjerene, odnosno prema centru mase. Obje ove sile su centripetalne. Ovdje nema centrifugalne sile.

Udaljenost od Zemlje do Mjeseca je otprilike 384.000 km. Odnos mase Meseca i mase Zemlje je 1/81. Prema tome, udaljenosti od centra mase do centara Mjeseca i Zemlje bit će obrnuto proporcionalne ovim brojevima. Podjela 384.000 km sa 81, dobijamo oko 4700 km. To znači da je centar mase na udaljenosti od 4 700 km od centra zemlje.

Poluprečnik Zemlje je oko 6400 km. Prema tome, centar mase sistema Zemlja-Mjesec leži unutar globusa. Stoga, ako ne težite preciznosti, možemo govoriti o revoluciji Mjeseca oko Zemlje.

Lakše je letjeti sa Zemlje na Mjesec ili sa Mjeseca na Zemlju, jer poznato je da da bi raketa postala vještački satelit Zemlje, treba joj reći početnu brzinu? osam km/s... Da bi raketa napustila Zemljinu sferu gravitacije, takozvana druga kosmička brzina, jednaka 11,2 km/s. Za lansiranje raketa sa Mjeseca potrebna vam je manja brzina jer sila gravitacije na Mjesecu je šest puta manja nego na Zemlji.

Tijela unutar rakete postaju bestežinska od trenutka kada motori prestanu raditi i kada će raketa slobodno letjeti u orbiti oko Zemlje, dok se nalazi u Zemljinom gravitacionom polju. Sa slobodnim letom oko Zemlje, i satelit i svi objekti u njemu u odnosu na centar mase Zemlje kreću se istim centripetalnim ubrzanjem i stoga su bestežinski.

Kako su se kuglice koje nisu vezane koncem kretale na centrifugalnoj mašini: po poluprečniku ili tangencijalno na kružnicu? Odgovor zavisi od izbora sistema brojanja, odnosno u odnosu na koje referentno telo ćemo razmatrati kretanje loptica. Ako se površina stola uzme kao referentni sistem, tada su se kuglice kretale duž tangenta na obim koji opisuju. Ako uzmemo sam rotirajući uređaj kao referentni okvir, tada su se kuglice kretale duž polumjera. Bez specificiranja referentnog okvira, pitanje kretanja uopće nema smisla. Kretati se znači kretati se u odnosu na druga tijela, a moramo nužno naznačiti koja.

Mjesec, prirodni satelit Zemlje, u procesu kretanja u svemiru uglavnom je pod utjecajem dva tijela - Zemlje i Sunca. Istovremeno, solarna privlačnost je dvostruko jača od Zemljine. Stoga se oba tijela (Zemlja i Mjesec) okreću oko Sunca i nalaze se blizu jedno drugom.

Uz dvostruku prevagu solarne privlačnosti nad Zemljinom, kriva mjesečevog kretanja bi trebala biti konkavna u odnosu na Sunce u svim njegovim tačkama. Utjecaj obližnje Zemlje, koja znatno premašuje Mjesečevu masu, dovodi do činjenice da se zakrivljenost lunarne heliocentrične orbite povremeno mijenja.

Na dijagramu je prikazan dijagram kretanja Zemlje i Mjeseca u svemiru i promjena njihovog relativnog položaja u odnosu na Sunce.

Okrećući se oko Zemlje, Mjesec se kreće u orbiti brzinom od 1 km/s, odnosno dovoljno je spor da ne napusti svoju orbitu i „odleti“ u svemir, ali i dovoljno brzo da ne padne na Zemlju. Odgovarajući direktno autoru pitanja, možemo reći da će Mjesec pasti na Zemlju samo ako se ne kreće po svojoj orbiti, tj. ako vanjske sile (neka vrsta kosmičke ruke) zaustave Mjesec u njegovoj orbiti, onda će prirodno pasti na Zemlju. Međutim, time će se osloboditi toliko energije da o padu Mjeseca na Zemlju kao čvrstog tijela ne treba govoriti.

A takođe i o kretanju mjeseca.

Radi jasnoće, model kretanja Mjeseca u svemiru je pojednostavljen. Istovremeno, nećemo izgubiti matematičku i nebesko-mehaničku strogost ako, uzimajući za osnovu jednostavniju verziju, ne zaboravimo uzeti u obzir utjecaj brojnih faktora koji remete kretanje.

Pod pretpostavkom da je Zemlja stacionarna, možemo zamisliti Mjesec kao satelit naše planete, čije se kretanje povinuje Keplerovim zakonima i odvija se u eliptičnoj „orbiti. Prema sličnoj shemi, prosječna vrijednost ekscentriciteta mjesečeve orbite je e = 0,055 Velika poluos ove elipse je po veličini jednaka prosečnoj udaljenosti, odnosno 384 400 km U apogeju na najvećoj udaljenosti ovo rastojanje se povećava na 405 500 km, a u perigeju (na najmanjoj udaljenosti ) iznosi 363300 km Ravan mjesečeve orbite je nagnuta prema ravni ekliptike pod određenim uglom.

Iznad je dijagram koji objašnjava geometrijsko značenje elemenata Mjesečeve orbite.

Elementi Mjesečeve orbite opisuju srednje, neometano kretanje Mjeseca,

Međutim, uticaj Sunca i planeta dovodi do toga da Mjesečeva orbita mijenja svoj položaj u svemiru. Linija čvorova kreće se u ravni ekliptike u smjeru suprotnom kretanju Mjeseca u njegovoj orbiti. Posljedično, vrijednost geografske dužine uzlaznog čvora se stalno mijenja. Linija čvorova završava punu revoluciju za 18,6 godina.

Na noćnom nebu vidimo jedini satelit Zemlje koji prati našu planetu. Obično ga vidimo samo noću. Ali zašto Mjesec ne padne na Zemlju, šta ga drži na nebu?

Naučno objašnjenje za pitanje "Zašto mjesec ne pada?"

Mjesec nije čvrsto vezan za globus. Vrti se oko naše planete. Stoga u različitim danima vidimo različite oblike našeg prirodnog satelita. Ponekad se pojavljuje na nebu bez oblaka uveče, a ponekad - kasno u noć. Kažemo da mjesec izlazi i zalazi, da je danas pun mjesec, a za 20 dana će biti mlad mjesec. Ali teško je odgovoriti na pitanje "Zašto Mjesec ne pada". Zaista, prema Newtonovom zakonu, privlačna sila djeluje na bilo koje tijelo i ono mora pasti.

Na mjesec utiču zemlja i sunce. Vuku je u dva smjera. Ali privlačnost glavne svjetiljke je mnogo jača nego od naše planete. Stoga se Mjesec i Zemlja okreću oko centra Univerzuma, ali su u isto vrijeme jedno pored drugog. Kada bi samo Sunce djelovalo na Mjesec, onda bi se kretalo duž rute sa jako konkavnim tačkama. Ali naša planeta takođe utiče na to. Njegov efekat je mnogo manji od uticaja moćnog lumina, ali je Zemlja bliže mjesec dana. Stoga naša planeta usklađuje putanju svog satelita, mijenjajući je s vremena na vrijeme.

Ispostavilo se da mjesec privlače dva velika nebeska tijela. Ali to nije dovoljno da je spriječi da padne. Ne pada jer se kreće. Njegova brzina je 1 km/sek. Ovo je dovoljno da ne padne, ali nije dovoljno da ne napusti svoju orbitu. Ako noćna zvijezda može nešto zaustaviti, to će pasti na površinu zemlje.

Odgovor na pitanje "Zašto mjesec ne padne na zemlju?"

Privlačnost dva tijela, kretanje u Svemiru - sve se to može lako modelirati. Pokušajte - i shvatit ćete zašto Mjesec ne može pasti na Zemlju. Odgovor se može dobiti uz malo i vrlo jednostavnog iskustva. Uzmite predmet koji možete lako pričvrstiti na uzicu. Dobro ga zavežite i počnite uvijati. Sada se vaš predmet vrti prilično brzo. Ne pada, ne leti nigde. Konac je sila privlačenja. Tvoja ruka je Zemlja. Subjekt na žici je Mjesec. Pokret mu ne dozvoljava da padne, izađe iz orbite, a niti mu ne dozvoljava da odleti od vas. Ako se konac prekine, predmet će odletjeti. Tako je i sa mesecom. Kada gravitaciona sila planete oslabi, noćna zvezda će odleteti u daleki Kosmos.

Još jedan eksperiment će pomoći da se shvati način na koji se kreće satelit naše planete. Uzmi jabuku. Otpustite ruku - pasti će. Njutnova sila je na delu. Ponovo uzmite jabuku i pokušajte je baciti paralelno s površinom. Jabuka će proletjeti neko vrijeme i pasti. Šta ako bacimo jabuku na veliki globus? Onda paralelno s njim? Tada će jabuka letjeti preko zemaljske kugle i pasti negdje drugdje. A ako se globus privuče, onda će jabuka letjeti paralelno s njegovom površinom.

Zašto mjesec ne pada na sunce?

Ako je Sunce jače od Zemlje, zašto onda Mjesec ne pada? Zašto moć centra Univerzuma nije u stanju da privuče ovu noćnu zvijezdu k sebi? Sposoban. Privlačnost Sunca je dvostruko jača od Zemljine. Ali naša planeta ne dozvoljava da Mjesec padne na Sunce. Iako slabije privlači mjesec k sebi, ali je pored njega. Ova blizina kompenzuje uticaj sunca. I mjesec ne odleti iz svoje orbite da bi pao na sunčevu površinu.

Udaljenost balansira dvije različite sile privlačenja. Ali naučnici dokazuju da je Mjesec svake godine sve dalje od nas. Mjesec se udaljava od Zemlje za 3-4 cm godišnje, što je neprimjetno na skali ljudskog života. Međutim, što se satelit više udaljava od Zemlje, to će naša planeta imati manje sile na njega, a utjecaj Sunca će se povećati.

Za sada se jedini satelit naše planete okreće oko nas, a Zemlja se zajedno sa svojim satelitom okreće oko Sunca. Sunčeva energija se troši tako da se ova dva tijela ne kreću pravolinijski, već idu po zakrivljenoj orbiti. Za više, snaga dnevne svjetlosti nije dovoljna.

Zašto mjesec ne padne na zemlju? Kratak odgovor

3 boda odgovora "Zašto ne padne na Zemlju?":

1. Drži ga gravitacija. Ako ga nema, Mjesec će odletjeti u otvoreni svemir.

2. Od pada na Zemlju, Mjesec je zaštićen sunčevom gravitacijom. Snaga ove zvijezde je dvostruko jača, ali je naš satelit bliži svojoj planeti. Ovo izjednačava udar dva velika tijela.

3. Kretanje sprečava da Mjesec padne. Ako se zaustavi, pasti će na površinu zemlje.

Čak i ako pretpostavimo da je noćna zvijezda stala i počela da pada na površinu zemlje, tada će se osloboditi ogromna energija koja će uništiti mjesec. Kao rezultat toga, naš satelit će prestati biti čvrsto tijelo.

Ministarstvo obrazovanja Ruske Federacije

MOU „Srednja škola sa. Solodniki".

apstraktno

na temu:

Zašto mjesec ne padne na zemlju?

Završio: Učenik 9 Kl,

Feklistov Andrey.

Provjereno:

Mikhailova E.A.

S. Solodniki 2006

1. Uvod

2. Zakon univerzalne gravitacije

3. Može li se sila kojom Zemlja privlači mjesec nazvati mjesečevom težinom?

4. Postoji li centrifugalna sila u sistemu Zemlja-Mjesec, na šta djeluje?

5. Oko čega se Mjesec okreće?

6. Mogu li se Zemlja i Mjesec sudariti? Njihove orbite oko Sunca se ukrštaju, pa čak i više puta

7. Zaključak

8. Književnost

Uvod

Zvezdano nebo u svakom trenutku je zaokupljalo maštu ljudi. Zašto zvijezde svijetle? Koliko njih sija u noći? Da li su daleko od nas? Ima li zvjezdani univerzum granice? Od davnina ljudi su razmišljali o ovim i mnogim drugim pitanjima, težili da shvate i shvate strukturu velikog svijeta u kojem živimo. To je otvorilo najšire područje za proučavanje Univerzuma, gdje sile gravitacije igraju odlučujuću ulogu.

Među svim silama koje postoje u prirodi, sila gravitacije se razlikuje, prije svega, po tome što se manifestira posvuda. Sva tijela imaju masu, koja se definira kao omjer sile primijenjene na tijelo i ubrzanja koje tijelo dobije pod djelovanjem ove sile. Sila privlačenja koja djeluje između bilo koja dva tijela ovisi o masama oba tijela; proporcionalan je proizvodu masa tijela koja se razmatra. Osim toga, silu gravitacije karakterizira činjenica da se pridržava zakona obrnuto proporcionalnog kvadratu udaljenosti. Druge sile mogu zavisiti od udaljenosti na sasvim drugačiji način; poznate su mnoge takve sile.

Sva teška tijela međusobno doživljavaju gravitaciju, ova sila određuje kretanje planeta oko Sunca i satelita oko planeta. Teorija gravitacije, teorija koju je stvorio Newton, stajala je u kolevci moderne nauke. Druga teorija gravitacije, koju je razvio Ajnštajn, najveće je dostignuće u teorijskoj fizici 20. veka. Tokom vekova ljudskog razvoja, ljudi su posmatrali fenomen uzajamnog privlačenja tela i merili njegovu veličinu; pokušali su da ovu pojavu stave u svoju službu, da nadmaše njen uticaj i, konačno, već nedavno, da je izračunaju sa izuzetnom preciznošću pri prvim koracima u dubine Univerzuma

Nadaleko je poznata priča da je padom jabuke sa drveta otkriven Njutnov zakon univerzalne gravitacije. Ne znamo koliko je ova priča pouzdana, ali ostaje činjenica da je pitanje: „Zašto Mjesec ne pada na Zemlju?“ zainteresovalo Newtona i dovelo ga do otkrića zakona univerzalne gravitacije. Sile gravitacije se inače nazivaju gravitacioni.

Zakon univerzalne gravitacije

Njutnova zasluga nije samo u njegovom genijalnom nagađanju o međusobnom privlačenju tela, već i u tome što je uspeo da pronađe zakon njihove interakcije, odnosno formulu za izračunavanje gravitacione sile između dva tela.

Zakon univerzalne gravitacije kaže: bilo koja dva tijela se privlače jedno prema drugom silom koja je direktno proporcionalna masi svakog od njih i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između njih

Newton je izračunao ubrzanje koje je Mjesecu prenijela Zemlja. Ubrzanje tijela koja slobodno padaju u blizini zemljine površine je 9,8 m/s 2... Mjesec je udaljen od Zemlje na udaljenosti jednakoj oko 60 zemaljskih radijusa. Stoga će, smatra Newton, ubrzanje na ovoj udaljenosti biti:. Mjesec, koji pada takvim ubrzanjem, trebao bi se u prvoj sekundi približiti Zemlji za 0,27 / 2 = 0,13 cm

Ali Mjesec se, osim toga, kreće po inerciji u smjeru trenutne brzine, tj. duž prave tangente u datoj tački na njenu orbitu oko Zemlje (slika 1). Krećući se po inerciji, Mesec bi se od Zemlje trebao udaljiti, kako računica pokazuje, za jednu sekundu za 1,3 mm. Naravno, ne opažamo takvo kretanje u kojem bi se u prvoj sekundi Mjesec kretao po poluprečniku do centra Zemlje, a u drugoj sekundi - tangencijalno. Oba pokreta se kontinuirano zbrajaju. Mjesec se kreće duž zakrivljene linije blizu kruga.

Razmotrimo eksperiment koji pokazuje kako sila privlačenja koja djeluje na tijelo pod pravim uglom u odnosu na smjer kretanja po inerciji pretvara pravolinijsko kretanje u krivolinijsko (slika 2). Lopta, koja se otkotrlja sa nagnutog žlijeba, po inerciji nastavlja da se kreće pravolinijski. Ako stavite magnet sa strane, tada je pod utjecajem sile privlačenja na magnet, putanja lopte zakrivljena.

Koliko god se trudili, kuglu od plute ne možete baciti tako da opisuje krugove u zraku, ali vezivanjem konca za nju možete natjerati da se lopta vrti u krug oko vaše ruke. Iskustvo (slika 3): uteg okačen na niti koji prolazi kroz staklenu cijev vuče konac. Sila napetosti na niti uzrokuje centripetalno ubrzanje, koje karakterizira promjenu linearne brzine u smjeru.

Mjesec se okreće oko Zemlje, držeći ga gravitacija. Čelično uže koje bi zamijenilo ovu silu trebalo bi imati prečnik od oko 600 km. Ali, uprkos tako ogromnoj sili gravitacije, Mjesec ne pada na Zemlju, jer ima početnu brzinu i, osim toga, kreće se po inerciji.

Znajući udaljenost od Zemlje do Mjeseca i broj okretaja Mjeseca oko Zemlje, Newton je odredio veličinu centripetalnog ubrzanja Mjeseca.

Pokazalo se isti broj - 0,0027 m / s 2

Zaustavite djelovanje sile privlačenja Mjeseca na Zemlju - i ona će odjuriti pravolinijski u ponor svemira. Lopta će tangencijalno odletjeti (slika 3) ako se nit koja drži loptu dok se okreće oko kruga prekine. U uređaju na slici 4, na centrifugalnoj mašini, samo karika (navoj) drži kuglice u kružnoj orbiti. Kada se nit pokida, kuglice se kreću tangencijalno. Okom je teško uhvatiti njihovo pravolinijsko kretanje kada su odvojene, ali ako napravimo takav crtež (slika 5), onda iz njega slijedi da će se kuglice kretati pravolinijski, tangencijalno na kružnicu.

Prestanite da se krećete po inerciji - i Mesec bi pao na Zemlju. Pad bi trajao četiri dana devetnaest sati i pedeset četiri minuta pedeset sedam sekundi, izračunao je Newton.

Koristeći formulu zakona univerzalne gravitacije, možete odrediti kojom silom Zemlja privlači mjesec: gdje G-gravitaciona konstanta, T 1 a m 2 su mase Zemlje i Mjeseca, r je udaljenost između njih. Zamjenom specifičnih podataka u formulu dobijamo vrijednost sile kojom Zemlja privlači mjesec i ona iznosi približno 2 10 17 N

Zakon univerzalne gravitacije važi za sva tela, što znači da sunce privlači i mesec. Izračunajmo sa kojom silom?

Masa Sunca je 300 000 puta veća od mase Zemlje, ali je udaljenost između Sunca i Mjeseca 400 puta veća od udaljenosti između Zemlje i Mjeseca. Dakle, u formuli će se brojilac povećati 300.000 puta, a imenilac - 400 2, odnosno 160.000 puta. Sila gravitacije će biti skoro duplo veća.

Ali zašto mjesec ne pada na sunce?

Mjesec pada na Sunce na isti način kao i na Zemlju, to jest samo toliko da ostane na približno istoj udaljenosti, okrećući se oko Sunca.

Zemlja se okreće oko Sunca zajedno sa svojim satelitom - Mjesecom, što znači da se Mjesec okreće oko Sunca.

Činjenica je da se i Mjesec i Zemlja okreću oko zajedničkog centra mase, ili, pojednostavljeno, moglo bi se reći, oko zajedničkog centra gravitacije. Prisjetite se iskustva s loptama i centrifugalnom mašinom. Masa jedne od kuglica je dvostruko veća od mase druge. Da bi kuglice, vezane koncem, tokom rotacije ostale u ravnoteži u odnosu na os rotacije, njihova udaljenost od ose, odnosno centra rotacije, mora biti obrnuto proporcionalna njihovoj masi. Tačka ili centar oko kojeg se ove kuglice okreću naziva se centar mase dvije lopte.

Da li je moguća sila kojom Zemlja privlači Lua pa, zove se tezina mjeseca?

br. Težinom tijela nazivamo silu uzrokovanu Zemljinom gravitacijom, kojom tijelo pritiska neki oslonac: na primjer posudu za vagu ili rasteže oprugu dinamometra. Ako stavite postolje ispod Mjeseca (sa strane okrenute prema Zemlji), Mjesec neće pritisnuti na njega. Mjesec neće rastegnuti oprugu dinamometra, ako je mogu objesiti. Celokupno delovanje Mesečeve gravitacione sile od strane Zemlje izražava se samo u održavanju Meseca u orbiti, u davanju centripetalnog ubrzanja na njega. Za Mjesec možemo reći da je u odnosu na Zemlju bestežinski, baš kao i bestežinski objekti u svemirskom satelitu, kada motor prestane da radi i na letjelicu djeluje samo sila privlačenja prema Zemlji, ali ta sila ne može nazvati težinom. Svi predmeti koje astronauti puste iz ruku (nalivpero, notes) ne padaju, već slobodno lebde unutar kabine. Sva tijela na Mjesecu, u odnosu na Mjesec, su, naravno, teška i pasti će na njegovu površinu ako ne budu oslonjena nečim, ali u odnosu na Zemlju ova tijela će biti bestežinska i ne mogu pasti na Zemlju. .

Postoji li u njemu centrifugalna sila na sistem Zemlja-Mjesec, na šta djeluje?

U sistemu Zemlja-Mjesec, sile međusobnog privlačenja Zemlje i Mjeseca su jednake i suprotno usmjerene, odnosno prema centru mase. Obje ove sile su centripetalne. Ovdje nema centrifugalne sile.

Poluprečnik Zemlje je oko 6400 km. Prema tome, centar mase sistema Zemlja-Mjesec leži unutar globusa. Stoga, ako ne težite preciznosti, možemo govoriti o revoluciji Mjeseca oko Zemlje.

Lakše je letjeti sa Zemlje na Mjesec ili sa Mjeseca na Zemlju, jer poznato je da da bi raketa postala veštački satelit Zemlje, mora joj se reći njena početna brzina ≈ 8 km/s... Da bi raketa napustila Zemljinu sferu gravitacije, takozvana druga kosmička brzina, jednaka 11,2 km/s. Za lansiranje raketa sa Mjeseca potrebna vam je manja brzina jer sila gravitacije na Mjesecu je šest puta manja nego na Zemlji.

Tijela unutar rakete postaju bestežinska od trenutka kada motori prestanu raditi i kada će raketa slobodno letjeti u orbiti oko Zemlje, dok se nalazi u Zemljinom gravitacionom polju. Tokom slobodnog leta oko Zemlje, i satelit i svi objekti u njemu u odnosu na centar mase Zemlje kreću se istim centripetalnim ubrzanjem i stoga su bestežinski.

Kako su se kuglice koje nisu vezane koncem kretale na centrifugalnoj mašini: po poluprečniku ili tangencijalno na kružnicu? Odgovor zavisi od izbora referentnog okvira, odnosno u odnosu na koje referentno telo ćemo razmatrati kretanje kuglica. Ako se površina stola uzme kao referentni sistem, tada su se kugle kretale duž tangenta na kružnice koje opisuju. Ako uzmemo sam rotirajući uređaj kao referentni okvir, tada su se kuglice kretale duž polumjera. Bez specificiranja referentnog okvira, pitanje kretanja uopće nema smisla. Kretati se znači kretati se u odnosu na druga tijela, a svakako moramo naznačiti koja.

Šta je mjesec okolo?

Ako uzmemo u obzir kretanje u odnosu na Zemlju, onda se Mjesec okreće oko Zemlje. Ako se Sunce uzme kao referentno tijelo, onda je ono oko Sunca.

Da li bi se Zemlja i Mjesec mogli sudariti? Njihov op delovi oko sunca se seku, i to ni jednom .

Naravno da ne. Sudar je moguć samo ako je orbita Mjeseca u odnosu na Zemlju prešla Zemlju. Sa položajem Zemlje ili Meseca u tački preseka prikazanih orbita (u odnosu na Sunce), rastojanje između Zemlje i Meseca je u proseku 380.000 km. Da bismo ovo bolje razumjeli, nacrtajmo sljedeće. On je prikazao Zemljinu orbitu kao luk kružnice poluprečnika 15 cm (razdaljina od Zemlje do Sunca, kao što znate, jednaka je 150.000.000 km). Na luku jednakom dijelu kruga (mjesečna putanja Zemlje) zabilježio je pet tačaka na jednakim udaljenostima, računajući one krajnje. Ove tačke će biti centri lunarnih orbita u odnosu na Zemlju u uzastopnim četvrtima mjeseca. Polumjer mjesečevih orbita ne može se nacrtati u istoj mjeri kao Zemljina orbita, jer će biti premali. Da biste nacrtali mjesečeve orbite, odabrana skala se mora povećati za oko deset puta, tada će polumjer mjesečeve orbite biti oko 4 mm. Poslije toga označio je na svakoj orbiti položaj mjeseca, počevši od punog mjeseca, i povezao označene tačke glatkom isprekidanom linijom.

Glavni zadatak je bio razdvojiti referentna tijela. U eksperimentu sa centrifugalnom mašinom, oba referentna tela se istovremeno projektuju na ravan stola, pa je veoma teško fokusirati se na jedno od njih. Naš problem smo riješili na sljedeći način. Ravnilo od debelog papira (može se zamijeniti trakom od lima, pleksiglasa i sl.) poslužit će kao štap po kojem klizi kartonski krug nalik lopti. Krug je dupli, zalijepljen po obodu, ali su na dvije dijametralno suprotne strane ostavljeni prorezi kroz koje se provlači ravnalo. Rupe se prave duž ose ravnala. Referentna tijela su ravnalo i list praznog papira koji smo dugmadima pričvrstili za list šperploče kako ne bismo pokvarili sto. Stavljajući ravnalo na iglu, kao na osovinu, zabijali su iglu u šperploču (Sl. 6). Kada je ravnalo rotirano pod jednakim uglovima, uzastopne rupe su bile na istoj pravoj liniji. Ali kada se ravnalo okrenulo, po njemu je klizio kartonski krug, čiji su uzastopni položaji morali biti zabilježeni na papiru. U tu svrhu napravljena je i rupa u središtu kruga.

Pri svakom okretu ravnala vrhom olovke na papiru je označen položaj centra kruga. Kada je lenjir prošao kroz sve prethodno planirane položaje, lenjir je uklonjen. Nakon povezivanja oznaka na papiru, pobrinuli smo se da se središte kruga pomjeri u odnosu na drugo referentno tijelo u pravoj liniji, odnosno tangencijalno na početnu kružnicu.

Ali dok sam radio na uređaju, došao sam do zanimljivih otkrića. Prvo, ravnomjernom rotacijom štapa (ravnala), lopta (krug) se kreće duž njega ne ravnomjerno, već ubrzano. Po inerciji, tijelo se mora kretati jednoliko i pravolinijski - to je zakon prirode. Ali da li se naša lopta kretala samo po inerciji, odnosno slobodno? Ne! Štap ga je gurnuo i dao mu ubrzanje. To će svima biti jasno ako pogledamo crtež (slika 7). Na horizontalnoj liniji (tangenta) po tačkama 0, 1, 2, 3, 4 pozicije lopte su označene ako se kretala potpuno slobodno. Odgovarajući položaji poluprečnika sa istim numeričkim oznakama pokazuju da se lopta kreće ubrzanom brzinom. Lopta se ubrzava elastičnom silom štapa. Osim toga, trenje između kuglice i šipke opire se kretanju. Ako pretpostavimo da je sila trenja jednaka sili koja daje ubrzanje lopti, kretanje lopte duž štapa treba biti ravnomjerno. Kao što se može vidjeti sa slike 8, kretanje lopte u odnosu na papir na stolu je krivolinijsko. Na časovima crtanja rečeno nam je da se takva kriva naziva "Arhimedova spirala". Na takvoj krivulji se u nekim mehanizmima iscrtava profil zupčanika, kada ravnomjerno rotacijsko kretanje žele pretvoriti u jednolično translacijsko kretanje. Ako spojite dvije takve krivulje, kamera će dobiti oblik srca. Uz ravnomjernu rotaciju dijela ovog oblika, štap koji se oslanja na njega izvršit će kretanje naprijed-nazad. Napravio sam model takvog brega (sl. 9) i model mehanizma za ravnomjerno namotavanje konca na kalem (sl. 10).

Nisam napravio nikakva otkrića dok sam ispunjavao zadatak. Ali sam puno naučio dok sam pravio ovaj dijagram (slika 11). Bilo je potrebno pravilno odrediti položaj Mjeseca u njegovim fazama, razmisliti o smjeru kretanja Mjeseca i Zemlje u njihovim orbitama. Ima netačnosti na crtežu. Reći ću vam sada o njima. Na odabranoj skali, zakrivljenost lunarne orbite se prikazuje pogrešno. U svakom trenutku mora biti konkavna u odnosu na Sunce, odnosno centar zakrivljenosti mora biti unutar orbite. Osim toga, nema 12 lunarnih mjeseci u godini, već više. Ali jednu dvanaestinu kruga je lako konstruisati, tako da sam uslovno pretpostavio da u godini ima 12 lunarnih meseci. I, konačno, nije sama Zemlja ta koja se okreće oko Sunca, već zajednički centar mase sistema Zemlja-Mjesec.

Zaključak

Jedan od upečatljivih primjera dostignuća nauke, jedan od dokaza neograničene spoznatljivosti prirode bilo je otkriće planete Neptun proračunima - "na vrhu pera".

Uran, planetu iza Saturna, koja se vekovima smatrala najudaljenijom od planeta, otkrio je W. Herschel krajem 18. veka. Uran je jedva vidljiv golim okom. Do 40-ih godina XIX vijeka. tačna zapažanja su pokazala da Uran jedva primjetno skreće sa puta kojim bi trebao ići "s obzirom na perturbacije svih poznatih planeta. Tako je teorija kretanja nebeskih tijela, tako rigorozna i tačna, stavljena na probu.

Le Verrier (u Francuskoj) i Adam (u Engleskoj) sugerirali su da ako perturbacije sa poznatih planeta ne objašnjavaju devijaciju u kretanju Urana, to znači da na njega djeluje privlačenje nepoznatog tijela. Gotovo istovremeno su izračunali gdje bi iza Urana trebalo biti nepoznato tijelo, proizvodeći ova odstupanja svojim privlačenjem. Izračunali su orbitu nepoznate planete, njenu masu i naznačili mjesto na nebu gdje je nepoznata planeta trebala biti u ovom trenutku. Ova planeta je pronađena u teleskopu na mjestu koje su oni naznačili 1846. godine. Nazvana je Neptun. Neptun je nevidljiv golim okom. Dakle, činilo se da je neslaganje između teorije i prakse potkopalo autoritet materijalističke nauke, dovelo do njenog trijumfa.

Bibliografija:

1. M.I. Bludov - Razgovori o fizici, prvi dio, drugo izdanje, prerađeno, Moskva "Prosvjeta" 1972.

2. B.A. Voroncov-Veliamov - Astronomija! Razred 1, 19. izdanje, Moskva "Prosvjeta" 1991.

3. A.A. Leonovič - Upoznajem svet, Fizika, Moskva AST 1998.

4. A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik - Fizika 9. razred, Izdavačka kuća "Drofa" 1999.

5. Ya.I. Perelman - Zabavna fizika, knjiga 2, izdanje 19., Izdavačka kuća Nauka, Moskva 1976.

Tutoring

Trebate pomoć u istraživanju teme?

Naši stručnjaci će savjetovati ili pružiti usluge podučavanja o temama koje vas zanimaju.
Pošaljite zahtjev sa naznakom teme odmah da se informišemo o mogućnosti dobijanja konsultacija.

Relevantnost:

Dana 12. aprila naša zemlja podsjeća na grandiozni događaj - let s ljudskom posadom u svemir. Na časovima smo razgovarali i o temi prostora, crtali slike. A učiteljica nas je zamolila da pripremimo zanimljive izvještaje o svemiru. Zbog toga sam odabrao upravo ovu temu, jer i mene zanima. A uoči ovog praznika "Dan kosmonautike" za nas je relevantan, mislim da će i vas zanimati.

Moje pretpostavke:

Kod kuće sam nabavio enciklopediju "Nebeska tijela" i počeo čitati. Onda sam se zapitao, može li Mjesec pasti na nas? Odgovorio sam da će, vjerovatno, mjesec pasti ako se približi Zemlji. A, možda ga nešto drži sa Zemljom, da ne padne i ne odleti nikuda.

Svrha i ciljevi mog rada:

Odlučio sam da detaljnije proučim literaturu, kako je nastao Mjesec, kako utiče na Zemlju, šta je povezuje sa Zemljom i zašto Mjesec ne leti u svemir i ne pada na Zemlju. I evo šta sam naučio.

Uvod

U astronomiji, satelit je tijelo koje se okreće oko velikog tijela i drži ga sila privlačenja. Mjesec je Zemljin satelit. Zemlja je satelit Sunca. Mjesec je čvrsto, hladno, sferično nebesko tijelo, koje je 4 puta manje od Zemlje.

Mjesec je najbliže nebesko tijelo Zemlji. Da je to moguće, turist bi pješačio do Mjeseca 40 godina.

Sistem Zemlja - Mjesec jedinstven je u Sunčevom sistemu, jer nijedna planeta nema tako veliki satelit. Mjesec je jedini satelit Zemlje.

Vidljiva je golim okom bolje od bilo koje planete kroz teleskop. Naš saputnik krije mnoge misterije.

Mjesec je do sada jedino kosmičko tijelo koje je osoba posjetila. Mjesec se okreće oko Zemlje na isti način kao što se Zemlja okreće oko Sunca (vidi sliku 1).

Udaljenost između centara Mjeseca i Zemlje je približno 384467 km.

Kako izgleda mjesec?

Mesec uopšte nije kao zemlja. Nema vazduha, nema vode, nema života. Koncentracija gasova u blizini mesečeve površine je ekvivalentna dubokom vakuumu. Zbog nedostatka atmosfere, njegova tmurna prašnjava prostranstva se zagrijavaju tokom dana do + 120 ° C, a smrzavaju se noću ili samo u sjeni do - 160 ° C. Nebo na mjesecu je uvijek crno, čak i tokom dana. Ogromni Zemljin disk izgleda sa Mjeseca više od 3,5 puta nego Mjesec sa Zemlje, i visi na nebu gotovo nepomično (vidi sliku 2).

Čitava površina Mjeseca je ispucana lijevkama, koji se nazivaju krateri. Možete ih vidjeti ako pažljivo pogledate mjesec u vedroj noći. Neki krateri su toliko veliki da bi mogli stati u ogroman grad. Glavne varijante formiranja kratera su dvije - vulkanska i meteorska.

Mjesečeva površina se može podijeliti na dva tipa: vrlo stari planinski teren (mjesečev kontinent) i relativno glatka i mlađa mjesečeva mora.

Lunarna mora, koja čine otprilike 16% ukupne površine Mjeseca, ogromni su krateri nastali sudarima s nebeskim tijelima koja su kasnije preplavljena tekućom lavom. Mesečeva mora su dobila nazive: More kriza, More obilja, More spokoja, More kiša, More oblaka, Moskovsko more i druga.

U poređenju sa Zemljom, Mesec je veoma mali. Poluprečnik Meseca je 1738 km, zapremina Meseca je 2% zapremine Zemlje, a površina oko 7,5%

Kako je nastao mjesec?

Mjesec i Zemlja su skoro iste godine. Evo jedne od verzija formiranja mjeseca.

1. Ubrzo nakon formiranja Zemlje, u nju se srušilo ogromno nebesko tijelo.

2. Od udarca se razbio u mnoge krhotine.

3. Pod uticajem gravitacije (privlačenja) Zemlje, fragmenti su počeli da se okreću oko nje.

4. Vremenom su se fragmenti spojili i od njih je nastao mjesec.

Mjesečeve faze

Mjesec svaki dan mijenja svoj izgled. Prvo uzak srp, zatim se mjesec udeblja i nakon nekoliko dana postaje okrugao. Još nekoliko dana puni mjesec postepeno postaje sve manji i opet postaje kao srp. Polumjesec se često naziva mjesecom. Ako je srp okrenut sa ispupčenjem ulijevo, kao slovo "C", onda se kaže da mjesec "stari". Nakon 14 dana i 19 sati nakon punog mjeseca, stari mjesec će potpuno nestati. Mjesec se ne vidi. Ova mjesečeva faza se naziva "mladi mjesec". Zatim se postepeno Mjesec iz uskog polumjeseca, okrenutog udesno, ponovo pretvara u pun mjesec.

Da bi Mesec ponovo "rastao", potrebno je isto vreme: 14 dana i 19 sati. Promjena izgleda mjeseca, tj. promena lunarnih faza, od punog meseca do punog meseca, dešava se svake četiri nedelje, tačnije za 29 i po dana. Ovo je lunarni mjesec. Služio je kao osnova za sastavljanje lunarnog kalendara. Za vrijeme punog mjeseca Mjesec je okrenut prema Zemlji osvijetljenom stranom, a za vrijeme mladog mjeseca - neosvijetljenom stranom. Okrećući se oko Zemlje, Mjesec se okreće prema njoj ili potpuno osvijetljenom površinom, ponekad djelomično osvijetljenom površinom, ponekad tamnom. Zbog toga se izgled mjeseca stalno mijenja tokom mjeseca.

Oliva i oseka

Gravitacijske sile između Zemlje i Mjeseca imaju neke zanimljive efekte. Najpoznatiji od njih su oseke i oseke mora. Razlika u nivoima plime i oseke na otvorenim područjima okeana je mala i iznosi 30–40 cm. Međutim, u blizini obale, usled naleta plimnog talasa na čvrsto dno, plimni talas raste u visini u na isti način kao i obični vjetrovi valovi na dasci.

Uzimajući u obzir smjer rotacije Mjeseca oko Zemlje, moguće je formirati sliku praćenja plimnog talasa u okeanu. Maksimalna amplituda plimnog talasa na Zemlji primećena je u zalivu Fundi u Kanadi i iznosi 18 metara.

Istraživanje mjeseca

Mjesec je privlačio pažnju ljudi od davnina. Pronalazak teleskopa omogućio je razlikovanje finijih detalja reljefa (površinskog oblika) Mjeseca. Jednu od prvih lunarnih karata sastavio je Giovanni Riccioli 1651. godine, on je također dao imena velikim tamnim područjima, nazivajući ih "morima", koje i danas koristimo. Godine 1881. Jules Janssen je sastavio detaljan fotografski atlas Mjeseca.

Od početka svemirskog doba, količina našeg znanja o Mjesecu se značajno povećala. Sovjetska letjelica Luna-2 prvi put je posjetila Mjesec 13. septembra 1959. godine.

Prvi put daleku stranu Mjeseca bilo je moguće pogledati 1959. godine, kada ga je nadletjela sovjetska stanica "Luna-3" i fotografisala dio njegove površine nevidljiv sa Zemlje.

Američki program misije na Mjesec s ljudskom posadom nazvan je Apolo.

Prvo sletanje izvršeno je 20. jula 1969. godine, a prva osoba koja je kročila na površinu Meseca bio je Amerikanac Neil Armstrong. Šest ekspedicija je posetilo Mesec, ali poslednji put davne 1972. godine, pošto su ekspedicije veoma skupe. Svaki put su na njega sletjele dvije osobe koje su na Mjesecu provele i do tri dana. Trenutno se pripremaju nove ekspedicije.

Zašto mjesec ne padne na zemlju?

Mjesec bi momentalno pao na Zemlju da miruje. Ali Mjesec ne stoji mirno, on se okreće oko Zemlje.

Kada bacimo neki predmet, kao što je teniska loptica, gravitacija je vuče prema centru zemlje. Čak i teniska loptica bačena velikom brzinom i dalje će pasti na tlo, ali slika se mijenja ako je predmet mnogo dalje i pomjera se mnogo brže.

moje iskustvo:

Ovo pitanje sam postavio svom tati i on mi je to objasnio na jednostavnom primjeru. Vezali smo običnu gumicu na konac. Zamislite da ste vi Zemlja, a gumica je mjesec, i počnite da je okrećete. Gumica na koncu će vam se izvući iz ruke, ali je konac neće pustiti. Mjesec je tako daleko i kreće se tako brzo da nikada ne pada u jednom smjeru. Čak i kada stalno pada, mjesec nikada neće pasti na zemlju. Umjesto toga, kreće se oko Zemlje konstantnom putanjom.

Ako gumicu okrećemo jako jako, konac će puknuti, a ako je okrećemo polako gumica će pasti.

Zaključujemo: kada bi se Mjesec kretao još brže, tada bi savladao gravitaciju Zemlje i odletio u svemir; ako bi se Mjesec kretao sporije, sila gravitacije bi ga povukla na Zemlju. Ova precizna ravnoteža brzine gravitacije stvara ono što nazivamo orbitom, gdje se manje nebesko tijelo stalno okreće oko većeg.

Sila koja sprečava da Mesec "pobegne" dok se rotira je Zemljina gravitacija. A sila koja sprječava da Mjesec padne na Zemlju je centrifugalna sila koja nastaje kada Mjesec rotira oko Zemlje.

Kružeći oko Zemlje, Mjesec se kreće u svojoj orbiti brzinom od 1 km/s, odnosno dovoljno sporo da ne napusti svoju orbitu i „odleti“ u svemir, ali i dovoljno brzo da ne padne na Zemlju.

Između ostalog...

Iznenadit ćete se, ali u stvari Mjesec ... se udaljava od Zemlje brzinom od 3-4 cm godišnje! Kretanje Mjeseca oko Zemlje može se zamisliti kao spirala koja se polako odmotava. Razlog za ovu putanju Mjeseca je Sunce, koje privlači Mjesec 2 puta više od Zemlje.

Zašto onda mjesec ne pada na sunce? I zato što se Mjesec, zajedno sa Zemljom, okreće, naizmjence, oko Sunca, a privlačno djelovanje Sunca u potpunosti se troši na konstantno prebacivanje oba ova tijela sa pravog puta u zakrivljenu orbitu.

- Mesec sam po sebi ne sija, on samo reflektuje sunčevu svetlost koja pada na njega;

- Mjesec se okrene oko svoje ose za 27 zemaljskih dana; za isto vreme napravi jednu revoluciju oko Zemlje;

- Mjesec, koji se okreće oko Zemlje, uvijek je okrenut prema nama jednom stranom, njegova poleđina ostaje nam nevidljiva;

- Mjesec se, krećući se po svojoj orbiti, postepeno udaljava od Zemlje za oko 4 cm godišnje.

- Sila gravitacije na Mesecu je 6 puta manja nego na Zemlji.

Stoga je mnogo lakše da raketa poleti sa Meseca nego sa Zemlje.

Moguće je da će uskoro svemirski brodovi biti poslani na daleka međuplanetarna putovanja ne sa Zemlje, već s Mjeseca.

Početkom ovog veka Kina je najavila spremnost da istraži mesec, kao i da na njemu izgradi nekoliko useljivih lunarnih baza. Nakon ove izjave, svemirske organizacije vodećih zemalja, posebno Sjedinjenih Država (NASA) i ESA (European Space Agency), ponovo su rasporedile svoje svemirske programe.

Šta će biti od ovoga?

Da vidimo 2020. Za ovu godinu George W. Bush je planirao sletanje ljudi na Mjesec. Ovaj datum je ispred Kine za čitavih deset godina, jer je u njihovom svemirskom programu bilo rečeno da će se stvaranje naseljenih lunarnih baza i sletanje ljudi na njih dogoditi tek 2030. godine.

Mjesec je najproučavanije nebesko tijelo, ali za ljude još uvijek krije mnoge misterije: možda je on baza vanzemaljskih civilizacija, možda bi život na Zemlji bio potpuno drugačiji da nije bilo mjeseca, možda će se u budućnosti čovjek naseliti mjesec ...

Zaključci:

Dakle, saznali smo da je Mjesec prirodni satelit Zemlje, da se okreće oko naše planete i da se zajedno sa Zemljom kreće u orbiti oko Sunca;

- pitanje porijekla mjeseca još uvijek je kontroverzno;

- promjene u obliku mjeseca nazivaju se fazama. Oni postoje samo za nas

Jedna od mojih pretpostavki se pokazala tačnom, Mesec zaista nešto drži, a to je Zemljina gravitacija i centrifugalna sila.

I moja druga pretpostavka da će mjesec pasti ako se približi Zemlji nije sasvim tačna. Mjesec će pasti na Zemlju kada Mjesec prestane da rotira, bude nepomičan, tada centrifugalna sila neće djelovati.

Proučavajući enciklopedije i internet, naučio sam puno novih i zanimljivih stvari. Definitivno ću podijeliti ova otkrića sa svojim kolegama iz razreda iz svijeta oko mene.

Uspjeli smo riješiti neke od zagonetki Mjeseca, ali to ga nije učinilo manje zanimljivim i atraktivnim!