En forntida grek, förmodligen Plutarchus, sa: så snart månen saktar ner kommer den omedelbart att falla till jorden, som en sten som kastas från en slunga. Detta sades när stjärnor, inte meteoriter, föll.

Ytterligare femtio år senare lade Newton till sina två cent: de säger, kära ni, om månen rörde sig endast genom tröghet, skulle den röra sig i en rak linje, efter att ha försvunnit i universums avgrund för länge sedan; Jorden och månen hålls bredvid varandra av den ömsesidiga gravitationskraften, vilket tvingar den senare att röra sig i en cirkel. Dessutom, sa han, gravitationen, som med största sannolikhet är grundorsaken till alla rörelser i universum, är kapabel att till och med accelerera månens något långsammare lopp i vissa delar av den elliptiska (Kepler) omloppsbanan... Femtio år senare, Cavendish , med hjälp av blyämnen och torsionsbalanser, påstås bevisa existensen av ömsesidiga gravitationskrafter mellan himlakroppar.

Det är allt. Därför är det tröghet och gravitation, som tvingar månen att röra sig i en sluten bana, som är orsakerna som hindrar månen från att falla till jorden. Det visar sig att om jordens gravitationsmassa plötsligt ökar, så kommer Månen bara att röra sig bort från den i sin högre bana på grund av en ökning av hastigheten och en proportionellt ökande centrifugaleffekt. Men…

Planeternas satelliter kan inte ha några slutna banor – cirkulära eller elliptiska. Nu ska vi titta på jordens och månens gemensamma "fall" på solen och se till detta.

Så jorden och månen har "fallit" tillsammans i solens gravitationsrymd i cirka 4 miljarder år. Samtidigt är jordens hastighet i förhållande till solen cirka 30 km/s, och månen – 31. På 30 dagar färdas jorden längs sin bana 77,8 miljoner km (30 x 3600 x 24 x 30), och månen – 80,3. 80,3 – 77,8 = 2,5 miljoner km. Radien för månens bana är cirka 400 000 km. Därför är omkretsen av månens omloppsbana 400 000 x 2 x 3,14 = 2,5 miljoner km. Bara i vårt resonemang är 2,5 miljoner km redan "krökningen" för Månens nästan raka bana.

En storskalig visning av jordens och månens banor kan också se ut så här: om det finns 1 miljon km i en cell, kommer den väg som jorden och månen färdas under en månad inte att passa in i hela spridningen av en anteckningsbok i en cell, medan det maximala avståndet mellan månens bana och jordens bana i fullmåne- och nymånefasen kommer att vara lika med endast 2 millimeter.

Du kan dock ta ett segment av godtycklig längd, som indikerar jordens väg, och rita månens rörelse över en månad. Jordens och månens rörelse sker från höger till vänster, det vill säga moturs. Om vi ​​har solen någonstans längst ner på bilden, så kommer vi på höger sida av bilden att markera Månen i fullmånefasen med en prick. Låt jorden vid denna tidpunkt vara exakt under denna punkt. Om 15 dagar kommer Månen att vara i nymånfasen, det vill säga precis i mitten av vårt segment och strax under jorden i figuren. På vänster sida av figuren betecknar vi återigen månens och jordens positioner i fullmånfasen med prickar.

Under loppet av en månad korsar månen jordens bana två gånger vid de så kallade noderna. Den första noden kommer att vara cirka 7,5 dagar från fullmånfasen. Från jorden vid denna tidpunkt är bara hälften av månskivan synlig. Denna fas kallas det första kvartalet, eftersom månen vid det här laget har avslutat en fjärdedel av sin månatliga bana. Andra gången månen korsar jordens bana är under det sista kvartalet, det vill säga ungefär 7,5 dagar från nymånens fas. Ritade du det?

Det här är det som är intressant: Månen vid den första fjärdedelsnoden är 400 000 km före jorden, och vid den sista fjärdedelsnoden är den redan 400 000 km bakom den. Det visar sig att månen "längs vågens övre krön" rör sig med acceleration och "längs den nedre krönet" - med retardation; Månens väg från den sista fjärdedelsnoden till den första fjärdedelsnoden är 800 000 km längre.

Naturligtvis accelererar Månen i sin rörelse längs den "övre bågen" inte spontant, det är jorden med sin gravitationsmassa som fångar den och liksom kastar den över sig själv. Det är den här egenskapen att flytta planeter - att fånga och accelerera, dra med dem - som används för att accelerera rymdsonder under den så kallade gravitationsmanövern. Om sonden korsar planetens bana framför den, så har vi en gravitationsmanöver med sonden sakta ner. Det är enkelt.

Fullmånens klimax upprepar sig efter 29 dagar, 12 timmar och 44 minuter. Detta är den synodiska perioden för månens revolution. Teoretiskt sett bör månen slutföra sin bana på 27 dagar, 7 timmar och 43 minuter. Detta är revolutionens sideriska period, som faktiskt helt enkelt inte existerar, precis som det inte finns någon sluten bana med en viss omkrets. Skillnaden mellan två dagar i läroböcker förklaras av jordens och månens rörelse per månad i förhållande till den runda solen...

Så Newton förklarade månens "icke-fall" på jorden med dess tillfälliga accelerationer när den rörde sig längs en elliptisk bana. Jag tror att vi förklarade detta ännu enklare. Och viktigast av allt - mer korrekt och praktiskt.

Jag minns att Kepler och Galileo skrattade tillsammans åt "besattheten av rundhet" i deras avancerade samtidas banor: de säger, låt oss skratta, min Kepler, åt mänsklighetens stora dumhet... Men bara den som skrattar sist skrattar väl. Det är sant att det på något sätt inte är vanligt att skratta åt dumhet som hamnar i läroböcker. Och det kommer vi inte.

Nu är det dags att svara på den svåra frågan "Varför är månen alltid vänd mot jorden med en sida?" Svaret är enkelt: eftersom månens bana inte är en våg, utan en spiral med en axel på jorden.

Om det ena planet helt enkelt flyger och det andra gör en "tunna" runt det, är det alltid bara det andra planets "mage" synlig från det första planet. I det här fallet exponeras det andra planet växelvis för solens strålar på alla dess sidor, om solen är någonstans vid sidan av dem. Således inträffar förändringen av ljus och mörk tid på dagen på jorden på grund av dess dagliga rotation, och på månen växlar dag och natt på grund av dess rörelse längs en spiralbana.

Recensioner

Förlåt, men Sir Isaac Newton (eng. Isaac Newton /ˈnjuːtən/, 25 december 1642 - 20 mars 1727 enligt den julianska kalendern, som gällde i England fram till 1752; eller 4 januari 1643 - 31 mars 1727 enligt till den gregorianska kalendern)

Galileo Galilei (italienska: Galileo Galilei; 15 februari 1564, Pisa – 8 januari 1642, Arcetri) - italiensk fysiker, mekaniker.

Henry Cavendish är en brittisk fysiker och kemist, medlem av Royal Society of London. Född: 10 oktober 1731, Nice, Frankrike. Död: 24 februari 1810, London.

Med andra ord, Isaac Newton föddes det år Galileo Galilei dog och dog den 31 mars 1727! 4 år senare föddes Henry Cavendish.

Men hur stämmer alla dessa fakta med dina ord:

Sjutton århundraden senare fortsatte Galileo, beväpnad inte bara med konsten att förnufta generaliseringar, utan också med ett teleskop: Månen, säger de, saktar inte ner eftersom den rör sig genom tröghet, och uppenbarligen är det ingenting som hindrar denna rörelse. Sa det plötsligt och rakt ut.

Ytterligare två hundra år senare lade Newton till sina två cent: de säger, kära ni, om Månen rörde sig endast genom tröghet, skulle den röra sig i en rak linje, efter att för länge sedan ha försvunnit i universums avgrund; Jorden och månen hålls bredvid varandra av den ömsesidiga gravitationskraften, vilket tvingar den senare att röra sig i en cirkel. Dessutom, sa han, gravitationen, som med största sannolikhet är grundorsaken till alla rörelser i universum, är kapabel att till och med accelerera månens något långsammare lopp i vissa delar av den elliptiska (Keplerianska) omloppsbanan... Hundra år senare, Cavendish, med hjälp av blyämnen och torsionsbalanser, påstås ha bevisat förekomsten av kraft ömsesidig gravitation mellan himlakroppar.

Och tack för din uppriktiga, hoppas jag, önskan att göra dina ändringar i versionen av "Varför månen inte faller på jorden." När det gäller mig, som en anhängare av att lösa detta problem, snarare än Sir Isaac Newton än Galileo, kan jag inte låta bli att lägga märke till att Newtons version a priori ligger närmare mig.

Närmare bara för att Newton, till skillnad från den envise Galileo, samordnade sina bedömningar i denna fråga med Leucippus elev från Miletus, Demokritos och andra antika greker, som underbyggde den så kallade. planetmodell av atomens struktur. En modell av atomen som den minsta och odelbara partikeln av materia, som bevarar alla dess egenskaper och består, efter vårt solsystems exempel, av en stjärna som kallas solen och de minsta partiklarna som kretsar runt vår sol i sina banor, och som vi kallar planeter.

Med andra ord, efter Newton är jag djupt övertygad om att alla planeter inte faller på sina stjärnor bara för att de, liksom alla andra materiella partiklar, lyder under den lag som de gamla grekerna redan kände till!

Lagen som Isaac Newton formulerade kortfattat, bland annat med hjälp av matematiska formler. Kom ihåg att fysikens lagar är skrivna på matematikens språk, som kallas tyngdlagen!

Vet du att "Under tiden ett äpple faller studsar jorden mot det med halva diametern av atomkärnan" (Wikipedia)? Och för att jorden ska kunna hoppa till mitthöjden på äppelträdet är stubben klar, äpplets vikt måste vara exakt lika med jordens vikt. Detta är den matematiska lagen för äpplens fall, upptäckt av Newton. Men bara en mobil atom är både en källa och en mottagare av gravimagnetisk induktion, och inte en kropp eller massa; reaktionen av kroppens rörliga atomer på denna induktion skapar sken av en kraft. "Kroppen graviterar enligt den beroende sannolikheten för translationsimpulserna för deras oscillerande partiklar" - detta är en fysisk gravitationslag, inte en matematisk. Det är dock inte så svårt att räkna ut det.

När det gäller rörelsen av jord-månen senan runt solen, gillar jag din önskan att förstå allt noggrant, låt oss säga en gång och i många år, åtminstone, till exempel, och inte som det står i våra läroböcker. För vilket, åtminstone, är det nödvändigt att slutligen besluta om frågan "Skälen till årstidernas förändringar." Nämligen att säkert veta vad ekliptikan är? Jag försökte diskutera denna fråga med Nikolai Kladov, men han vägrade diskutera detta ämne och sa, läs ABC-BOKEN, allt är skrivet där korrekt! Och så står det där!!

1. Ekliptikan är en stor cirkel av himmelssfären längs vilken solens synliga årliga rörelse i förhållande till stjärnorna sker. Följaktligen är ekliptikplanet jordens rotationsplan runt solen. Wikipedia

2. Anledningen till årstidernas växling är lutningen av jordaxeln i förhållande till ekliptikplanet och jordens rotation runt solen. På grund av den elliptiska formen på jordens omloppsbana har årstiderna olika längd. Således varar hösten på norra halvklotet ungefär 89,8 dagar, vintern - 89, våren - 92,8, sommaren - 93,6.

3. Allt handlar om lutningsvinkeln för jordens axel i förhållande till ekliptikplanet, som är 23,5°. Egentligen är han ansvarig för årstidernas förändring på vår planet.

Så låt oss försöka reda ut all denna uppenbara förvirring! Så, jag säger till Nikolai, det går inte!! Du, Victor, såvitt jag förstår, står på min sida i denna fråga. Det vill säga, jag tror att vi behöver veta exakt vad ekliptikvinkeln är? Åtminstone dess storlek och inte peta den i näsan när man löser viktiga frågor, till exempel!

Så det här är ekliptikans vinkel, som jag förstås förstår det, och jag ber dig att antingen stödja mig eller motbevisa mig, detta är den maximala avvikelsevinkeln för alla planeters omloppsplan, oavsett hur många det finns, från varandra när de kretsar kring solen! Jo, som du sa: Ta ett tjockt bord. I mitten av detta tjocka bord finns solen, runt vilken planeterna naturligt rör sig i elliptiska banor med sina satelliter och alla andra kosmiska kroppar som kretsar runt solen. Så där går du! Den ekliptiska vinkeln, som det naturligtvis visar sig då, är någon maximal avvikelsevinkel för alla planeters orbitalplan från varandra! Och så visar det sig att denna ekliptikas vinkel mot årstidernas växling i princip inte ens kan ha något att göra med årstidernas växlingar, inklusive på jorden!

Eftersom årstidernas växlingar på jorden enbart beror på lutningsvinkeln för jordens rotationsaxel mot planet som bildas av den elliptiska, utan tvekan, omloppsbanan mellan jorden och månen runt solen! Och denna vinkel har ett strikt definierat värde, och den är inte lika med 23°44", utan exakt 66°16"! Och denna vinkel, på grund av det gyroskopiska momentet av jordens rotation runt sin axel, har ett konstant värde under hela perioden av jordens rotation runt solen. Vänliga hälsningar,

Segrare! Det är därför jag diskuterar med dig för att klargöra vad som är sant och vad som är falskt i Wikipedia! Dessutom säger jag inte att alla rörelselagarna, nämligen Newtons 3:e rörelselag, som helt korrekt säger att de krafter som kropparna samverkar med är lika stora och motsatta i riktning och att krafternas verkningslinje ligger på en rät linje som förbinder centra för alla massor av dessa kroppar.

De leder till precis det du beskrev så färgglatt och känslomässigt!! Så naturligtvis, i samband med att förstå och förstå vad som faktiskt händer, är det nödvändigt att göra tillägg och förtydliganden till dessa lagar så att det finns fullständig klarhet i vad som händer, vad som faktiskt händer. Jag menar trögheten hos kroppar, ämnen, som beror på massan av kroppar, ämnen och som inte tillåter jorden att falla på ett äpple, samtidigt som den tvingar just detta äpple att falla på jorden i full överensstämmelse med den universella lagen Gravitation.

Det vill säga att gravitationskraften hos både jorden och äpplet är densamma! Men på grund av trögheten hos ämnens kroppar händer det som händer och det vi observerar. Så det finns ingen anledning att förneka allt direkt!! Och vad i gengäld?! Eftersom det faktiskt inte är så svårt att matematiskisera någon förmodad lag. Och vad i gengäld?! Vänliga hälsningar,

Det är inte orsaken till årstidernas växling som behöver förklaras, utan själva faktumet att det finns solstånd. Då kommer orsaken till årstidsbytet att förklaras korrekt. Och jävla Wikipedia kan inte ens ge den korrekta definitionen av ekliptikan. Ekliptikan är helt enkelt det plan i vilket banorna för alla planeter i solsystemet och solen befinner sig. Nu är detta plan i planet för ekbordet i Crathet of Mall, och solens rotationsaxel lutar mot detta plan i en vinkel på 2,2. Och så snart detta plan avviker från denna tabell med 7,2 grader, höjer den högra kanten, visas omedelbart en förklaring av dagarna för solståndet, och en förklaring av lutningsvinkeln för själva solen och den genomsnittliga frigöringsvinkeln av planeterna, och frånvaron av dagar med dagjämningar på dagjämningarnas dagar. Allt är enklare än ångad kålrot. Och det här ämnet är inte alls intressant för mig.

Verkligen! Skyll på jävla Wikipedia! Och allt för att, som jag förstås förstår, vi, till skillnad från de gamla grekerna, till exempel, inte vet hur vi ska upprätta sådana vänskapliga förbindelser med oss ​​själva som skulle kunna avslöja sanningen för oss om de fenomen och händelser vi överväger, kl. åtminstone som allt detta har hänt tidigare i till exempel Grekland.

När allt kommer omkring, vad händer? Det finns åsikter från forskare: Viktor Babintsev, Mikhail Bliznetsov, Nikolai Kladov, Vladimir Danilov, Pavel Karavdin, Alexey Stepanov, andra forskare, till exempel, som deltar i att lösa problem:

"Anledningen till årstidsbytet."

"Så jorden inuti är tom, det vill säga ihålig"?!

Vad är resultatet? Men slutresultatet är ingen överenskommen lösning på problemen, inte ens mellan två forskare. Och då visar det sig faktiskt att det bara finns en reaktion på problemen, och då finns det naturligtvis ingen lösning på problemen! Så jag föreslår att föra en dialog på det sätt som de gamla grekerna gjorde, det vill säga att bete sig inte som relativister, som, som vi vet, alltid talar den yttersta sanningen, utan som dialektiker! Det vill säga, samordna någon av dina bedömningar med dina kamrater, och först efter en sådan överenskommen bedömning kan du diskutera något vidare! Vad som än händer så många forskare, så många bedömningar och förklaringar!!

Så jag föreslår att vi börjar våra avtal med att utveckla en gemensam åsikt om frågan, vad, ursäkta, är ekliptikan? Nu har Victor och jag redan fastställt, åtminstone, att det finns en rotationsaxel, och inte bara för jorden, utan också för alla planeter, och också, vilket är mycket viktigt, inklusive solen! Det vill säga, enligt till och med de mest allmänna bedömningarna av bildandet av solsystemet, fanns det till en början någon form av enorm het boll av materia som roterade runt sin axel, från vilken hela vårt solsystem senare bildades.

Ett solsystem bildades, vilket inkluderar att solen roterar runt sin axel, samt alla planeter som roterar runt sina egna axlar, tillsammans med sina satelliter, som också antingen kan kretsa runt sina planeter, eller som månen, alltid vändas till jorden med en sida.

Sammanfatta! Det vill säga, låt oss förtydliga vilka av våra kollegor som håller med om dessa bedömningar:

Jorden, som alla andra planeter, roterar runt sin axel och kretsar samtidigt runt solen i en omloppsbana, vars plan passerar genom solens centrum och bildar en vinkel med solens rotationsaxel, som vi kommer att kalla vinkeln för jordens ekliptika!

Dessutom, som jag tror, ​​nu vet astronomer det exakta värdet inte bara av jordens ekliptiska vinkel, utan också det exakta värdet av ekliptikvinkeln för alla andra planeter i solsystemet! Men av någon anledning är denna information inte tillgänglig för oss, jag menar allmänheten. Som ett resultat, låt oss säga så försiktigt, vet vi inte om vinkeln på jordens ekliptika, till exempel när jorden kretsar runt solen, förblir konstant, eller om den ändrar sitt värde under hela året.

Den dagliga publiken på Proza.ru-portalen är cirka 100 tusen besökare, som totalt ser mer än en halv miljon sidor enligt trafikräknaren, som finns till höger om denna text. Varje kolumn innehåller två siffror: antalet visningar och antalet besökare.

Tyngdlagen

Newtons förtjänst ligger inte bara i hans briljanta gissning om kroppars ömsesidiga attraktion, utan också i det faktum att han kunde hitta lagen för deras interaktion, det vill säga en formel för att beräkna gravitationskraften mellan två kroppar.

Den universella gravitationens lag säger: två kroppar attraherar varandra med en kraft som är direkt proportionell mot massan av var och en av dem och omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet mellan dem

Newton beräknade den acceleration som jorden gav månen. Accelerationen för fritt fallande kroppar vid jordytan är 9,8 m/s 2 . Månen avlägsnas från jorden på ett avstånd som motsvarar ungefär 60 jordradier. Följaktligen, resonerar Newton, kommer accelerationen på detta avstånd att vara: . Månen, som faller med sådan acceleration, bör närma sig jorden i första sekunden med 0,27/2 = 0,13 cm

Men Månen rör sig dessutom med tröghet i riktning mot momentan hastighet, dvs. längs en rät linje som tangerar i en given punkt till dess omloppsbana runt jorden (fig. 1). När månen rör sig med tröghet bör den röra sig bort från jorden, som beräkningar visar, med 1,3 mm på en sekund. Naturligtvis observerar vi inte en sådan rörelse där månen i den första sekunden skulle röra sig radiellt mot jordens centrum och i den andra sekunden - längs en tangent. Båda rörelserna summerar kontinuerligt. Månen rör sig längs en krökt linje nära en cirkel.

Låt oss betrakta ett experiment från vilket vi kan se hur attraktionskraften som verkar på en kropp i rät vinkel mot rörelseriktningen genom tröghet omvandlar rätlinjig rörelse till krökt rörelse (fig. 2). Bollen, som har rullat nerför den lutande rännan, fortsätter att röra sig i en rak linje genom tröghet. Om du lägger en magnet på sidan, under påverkan av attraktionskraften till magneten, böjs bollens bana.

Hur mycket du än försöker kan du inte kasta en korkboll så att den beskriver cirklar i luften, men genom att knyta en tråd på den kan du få bollen att rotera i en cirkel runt handen. Experiment (fig. 3): en tyngd upphängd i en tråd som passerar genom ett glasrör drar i tråden. Trådens spänningskraft orsakar centripetalacceleration, vilket kännetecknar förändringen i linjär hastighet i riktning.

Månen kretsar runt jorden, hållen av tyngdkraften. Stålkabeln som skulle ersätta denna kraft bör ha en diameter på ca 600 km. Men trots en sådan enorm gravitationskraft faller inte månen till jorden, eftersom den har en initial hastighet och dessutom rör sig med tröghet.

Genom att veta avståndet från jorden till månen och antalet varv av månen runt jorden, bestämde Newton storleken på månens centripetalacceleration.

Resultatet blev samma antal - 0,0027 m/s 2

Om månens attraktionskraft mot jorden upphör, kommer den att rusa i en rak linje in i avgrunden i yttre rymden. Bollen kommer att flyga tangentiellt (fig. 3) om tråden som håller bollen medan den roterar i en cirkel går av. I anordningen i fig. 4, på en centrifugalmaskin, håller endast en anslutning (gänga) kulorna i en cirkulär bana. När tråden går av sprids bollarna längs tangenter. Det är svårt att fånga deras rätlinjiga rörelse med ögat när de är berövade förbindelsen, men om vi gör en sådan ritning (fig. 5), så följer det att kulorna kommer att röra sig rätlinjigt, tangentiellt till cirkeln.

Om tröghetsrörelsen hade upphört skulle månen ha fallit till jorden. Fallet skulle ha varat i fyra dagar, nitton timmar, femtiofyra minuter, femtiosju sekunder, som Newton räknat ut.

Med hjälp av formeln för universell gravitationslag kan du bestämma med vilken kraft jorden attraherar månen: där G är gravitationskonstanten, m 1 och m 2 är jordens och månens massor, r är avståndet mellan dem . Genom att ersätta specifika data i formeln får vi värdet på kraften med vilken jorden attraherar månen och det är ungefär 2 * 10 1 7 N

Den universella gravitationslagen gäller för alla kroppar, vilket innebär att solen även attraherar månen. Låt oss räkna med vilken kraft?

Solens massa är 300 000 gånger större än jordens massa, men avståndet mellan solen och månen är 400 gånger större än avståndet mellan jorden och månen. Följaktligen kommer täljaren i formeln att öka med 300 000 gånger och nämnaren med 400 2, eller 160 000 gånger. Gravitationskraften blir nästan dubbelt så stark.

Men varför faller inte månen på solen?

Månen faller på solen på samma sätt som på jorden, det vill säga bara tillräckligt för att förbli på ungefär samma avstånd medan den kretsar runt solen.

Jorden och dess satellit, månen, kretsar runt solen, vilket betyder att månen kretsar runt solen.

Följande fråga uppstår: Månen faller inte till jorden, eftersom den, med en initial hastighet, rör sig med tröghet. Men enligt Newtons tredje lag är krafterna med vilka två kroppar verkar på varandra lika stora och motsatta i riktning. Därför, med samma kraft som jorden attraherar månen med, med samma kraft attraherar månen jorden. Varför faller inte jorden på månen? Eller kretsar den också kring månen?

Faktum är att både Månen och Jorden kretsar kring ett gemensamt masscentrum, eller, för att förenkla, kan man säga, kring en gemensam tyngdpunkt. Kom ihåg experimentet med kulor och en centrifugalmaskin. Massan av en av bollarna är två gånger massan av den andra. För att kulorna som är förbundna med en tråd ska förbli i jämvikt i förhållande till rotationsaxeln under rotation, måste deras avstånd från axeln, eller rotationscentrum, vara omvänt proportionell mot massorna. Punkten, eller centrum, runt vilken dessa kulor kretsar kallas massacentrum för de två kulorna.

Newtons tredje lag bryts inte i experimentet med bollar: krafterna med vilka bollarna drar varandra mot ett gemensamt masscentrum är lika. I jord-månesystemet kretsar det gemensamma masscentrumet runt solen.

Astronomiska upptäckter

Vi har redan listat flera stora upptäckter och uppfinningar som gjordes inom astronomi på 1600-talet. Samma århundrade var avsett att lägga en solid grund för en komplett teori om himlakropparnas rörelse - Newtons teori om gravitation...

Hubbles lag. Newton-Hubbles lag

Hubbles lag (lagen om galaxernas universella recession) är en empirisk lag som relaterar galaxernas rödförskjutning och avståndet till dem på ett linjärt sätt: där z är galaxens rödförskjutning, D är avståndet till den, H0 är galaxens rödförskjutning. proportionalitetskoefficient...

Reflektion av icke-isotropin av mångfald i rum och tid i emissionsspektra för kosmologiska objekt

Under de senaste åren har kosmologi som vetenskap utvecklats i mycket snabb takt. Modern utrustning, analys av observationsdata, optiska och radioteleskopsystem har gjort det möjligt att föra modern kosmologi till en hög nivå...

Problemet med universums värmedöd

Enligt termodynamikens andra lag (lagen) tenderar processer som sker i ett slutet system alltid till ett jämviktstillstånd. Med andra ord, om det inte finns något konstant flöde av energi in i systemet...

Galaxernas struktur

Hubble-konstant Ett av problemen med extragalaktisk astronomi är relaterat till att bestämma avstånden till galaxer och deras storlekar. Rödförskjutningarna för tusentals galaxer och kvasarer har nu mätts. 1912, den amerikanske astronomen V...

Utbildningsavdelningen vid Kemerovo kommunala distriktsförvaltning

Xregional vetenskaplig och praktisk konferens

"Upptäcktsvärlden"

Sektion "Geografi, geologi »

Varför faller inte månen till jorden?

Forskningsrojekt

Semenov Lavr Yurievich,

1:a klass elev "B"

MBOU "Yagunovskaya Secondary School"

Handledare:

Kalistratova

Svetlana Borisovna,

grundskolelärare

MBOU "Yagunovskaya Secondary School"

2016

Innehåll

Introduktion…………………………………………………………………………………………. 3

Kapitel 1. Månen som ett forskningsämne ………………………………………………… 5

1.1. Att studera källor…………………………………..……………………………… 5

1.2. Månobservationer...................................................................................... 7

Kapitel 2. Organisation och resultat av studien…………………………………...9

Slutsats……………………………………………………………………………………………….. 13

Lista över referenser och Internetresurser……………………………………….. 14

Introduktion

Jag gillar verkligen allt som har med rymden att göra. Jag älskar att titta på stjärnorna och hitta stjärnbilder, så vi valde detta ämne för forskning.

Kemerovo State University har en fantastisk plats - ett planetarium. Det ingår i listan över planetarier i Ryssland, av vilka det bara finns 26, liksom i listan över planetarier i världen. "Grundaren" av vårt planetarium, lärare, kandidat för fysikaliska och matematiska vetenskaper vid Kemerovo State University, Kuzma Petrovich Matsukov, förstår "stjärnaffärer" bättre än någon annan. Planetariet är värd för utflykter som avslöjar rymdens mysterier, universums födelse och stjärnor. Här kan du se en bild på en riktig stjärnhimmel! Med hjälp av stjärnhimmelsprojektorn under planetariets kupol kan vi se cirka fem tusen stjärnor, planeter, solen och månen.

Vissa planeter har många satelliter, andra har inga alls. Vi bestämde oss för att ta reda på vad en satellit är. Naturligtvis var vi intresserade av månen, eftersom det är en satellit på vår jord.

Efter att ha frågat Kuzma Petrovich varför månen alltid hänger på himlen och inte flyger iväg någonstans, fick de reda på att jorden har en fantastisk egenskap: den lockar allt till sig själv. Men månen hänger på himlen och faller av någon anledning inte till jorden. Varför? Låt oss försöka hitta svaret på denna fråga.

Syftet med studien: avslöja varför månen inte faller till jorden.

Forskningsmål:

1. Studera olika källor om detta problem (uppslagsverk, Internet), besök planetariet vid Kemerovo State University.

2. Ta reda på hur månen bildades, hur månen påverkar jorden, vad som förbinder månen med jorden.

3. Utför forskning och ta reda på varför månen inte faller på jorden, baserat på erhållen data.

Forskningshypotes: Det är troligt att månen kommer att falla om den närmar sig jorden. Men kanske finns det något som håller månen och jorden på avstånd, så att månen inte faller på jorden.

Kapitel 1. Månen som forskningsämne

1.1 Studie av källor

Innan vi letar efter svaret på frågan "Vad är månen egentligen?", låt oss göra en kort undersökning bland vuxna (5 personer) och barn (5 personer) och ta reda på hur djupa deras kunskaper är inom detta område.

3 personer - inte rätt.

4 människor - höger;

1 person - inte rätt.

Vilket land var medborgare som gick först på månen? (amerikaner)

0 personer - höger;

5 personer - inte rätt.

5 personer - höger;

0 personer - inte rätt.

Vad hette det självgående fordonet som färdades på månens yta? ("Lunokhod")

3 personer - höger;

2 personer - inte rätt.

5 personer - höger;

0 personer - inte rätt.

Vi vet att jorden är en magnet. Varför faller inte månen, jordens satellit, till jorden? (Den kretsar runt jorden)

1 person - höger;

4 människor - inte rätt.

4 människor - höger;

1 person - inte rätt.

Var kom kratrar ifrån på månen? (Från kollisioner med meteoriter)

2 personer - höger;

3 personer - inte rätt.

5 personer - höger;

0 personer - inte rätt.

Efter att ha genomfört en undersökning fick vi reda på att vuxna kan svara på frågor om månen, men barn kan inte. Därför fortsatte vi vår forskning.

Ordet "måne" betyder "ljus". I forntida tider betraktade människor månen som en gudinna - nattens beskyddare.

Månen är jordens enda naturliga satellit. Det näst ljusaste objektet på jordens himmel efter solen.För närvarande kan astronomer som använder moderna instrument med en laserstråle bestämma avståndet mellan jorden och månen med en noggrannhet på flera centimeter.Månen är avlägset från jorden på ett avstånd av 384 400 km. Att resa dit till fots skulle ta nio år!Med bil skulle vi behöva åka till månen utan att stanna i mer än sex månader.

Månklotet är mycket mindre än jordens: i diameter - nästan 4 gånger och i volym - 49 gånger. Av jordklotets substans kan 81 kulor göras, som var och en skulle väga lika mycket som månen.

Vi kan bara någonsin se en sida av månen. En sorts "liten" skiva, vars diameter är 3480 km. Ungefär halva området av hela Ryssland.Månens rotationsperiod runt sin axel sammanfaller med jordens rotationsperiod, som är 28 och en halv dag, så månen är alltid vänd mot jorden med en sida.

Månen roterar runt jorden inte strikt i en cirkel, utan i en tillplattad cirkel - en ellips. Och när månen närmar sig sitt maximum minskar avståndet mellan jorden och månen356 400 kilometer. Denna minsta närmande av månen till jorden kallasperigeum . Och det maximala avståndet kallashöjdpunkt och är lika med ett heltal406 700 kilometer.

Det finns ingen atmosfär, så människor kan inte andas på månen. Yttemperatur från −169 °C till +122 °C.

Förr i tiden betraktades gråa fläckar på månen som hav. Det är nu känt att det inte finns en droppe vatten på månen, och det finns inget luftskal - atmosfär. Månens "hav" är djupa sänkor täckta med grå vulkaniska stenar. Några av månkratrarna bildades när järn- eller stenkroppar - meteoriter - föll ner på månen från det interplanetära rymden. De ljusa delarna av månen är dess bergiga områden.

Amerikanska astronauter besökte månen. Våra månrovers styrda från jorden berättade också en hel del intressanta saker om den. Automater och astronauter levererade månjord till jorden. Månen är mycket liten, och därför är tyngdkraften på den också liten. Astronauter på månen vägde ungefär 1/6 av sin normala vikt på jorden.

Månen är 4,5 miljarder år gammal. år - ungefär samma som jorden. Den bildades som ett resultat av en kollision mellan jorden och en av de små planeterna. Planeten förstördes och månen bildades från dess skräp och började gradvis röra sig bort från jorden. Avståndet mellan den och jorden ökar i ungefär samma takt som fingernaglar växer.

När månen kretsar runt jorden utövar den gravitation på våra hav. Denna attraktion orsakar ebb och flod.

1.2 Observationer av månen.

Låt oss observera månen och vi kommer att se att dess utseende förändras varje dag. Först är halvmånen smal, sedan blir månen fylligare och efter några dagar blir den rund. Efter ytterligare några dagar blir fullmånen gradvis mindre och mindre och blir återigen som en halvmåne. Halvmånen kallas ofta för månaden. Om skäran vrids konvex åt vänster, som bokstaven "C", så säger de att månen "åldras". 14 dagar och 19 timmar efter fullmånen kommer den gamla månaden att försvinna helt. Månen syns inte. Denna månefas kallas "nymånen". Sedan gradvis förvandlas månen, från en smal skära vänd åt höger (om du mentalt drar en rak linje genom skärans ändar, får du bokstaven "P", dvs månaden "växer") igen till full Måne. Ibland under nymånen skymmer månen solen. I sådana ögonblick inträffar en solförmörkelse. Om jorden kastar en skugga på månen under en fullmåne inträffar en månförmörkelse. För att månen ska "växa" igen krävs samma tidsperiod: 14 dagar och 19 timmar. Att ändra månens utseende, d.v.s. Förändringen i månens faser, från fullmåne till fullmåne (eller från nymåne till nymåne) sker var fjärde vecka, närmare bestämt, på 29 och en halv dag. Det här är en månmånad. Det fungerade som grund för att upprätta kalendern. Du kan i förväg beräkna när och hur Månen kommer att synas, när det kommer mörka nätter och när det kommer att bli ljusa. Under en fullmåne är månen vänd mot jorden med sin upplysta sida och under en nymåne med sin obelysta sida. Månen är en solid, kall himlakropp som inte avger sitt eget ljus den lyser på himlen bara för att den reflekterar solens ljus med sin yta. När månen kretsar runt jorden vänder sig mot den antingen som en helt upplyst yta, eller som en delvis upplyst yta eller som en mörk yta. Det är därför månens utseende förändras kontinuerligt under månaden.

Kapitel 2. Organisation och resultat av studien

Idag föreställer astronomer sig solsystemets struktur enligt följande: Solen är belägen i dess centrum och planeterna cirklar runt den, som om de var fästa. Det finns åtta av dem totalt - Merkurius, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturnus, Neptunus och Uranus. Varför, trots allt, springer planeterna runt solen som om de är bundna? De är verkligen fästa, men denna koppling är osynlig. Isaac Newton formulerade en mycket viktig lag - lagen om universell gravitation. Han bevisade att alla kroppar i universum - solen, planeter med deras satelliter, enskilda stjärnor och stjärnsystem - attraheras av varandra. Styrkan hos denna attraktion beror på himlakropparnas storlek och avstånden mellan dem. Ju mindre avstånd, desto starkare attraktion. Ju större avstånd, desto svagare attraktion. Låt oss genomföra en serie experiment.

Erfarenhet 1. Låt oss försöka hoppa på plats. Vad kom ut av det? Just det, vi flög upp några centimeter och sjönk tillbaka till marken. Varför flyger vi inte, efter att ha hoppat, högt upp i himlen och sedan ut i rymden? Ja, för vi är också bundna till vår planet av samma tyngdkraft.

Erfarenhet 2. Låt oss ta bollen. Den flyger ingenstans, den ligger i vila, i vår hand. Vi står på golvet. Vi släpper bollen från våra händer och den faller till golvet.

Erfarenhet 3. Vi tar ett pappersark i våra händer, kastar upp det, men det faller också smidigt till golvet.

Vi observerar gravitationen i naturen. Vi ser snö, regndroppar falla på marken. Även istappar växer inte uppåt, utan nedåt, mot marken.

Slutsats. Jorden håller verkligen allt på sin yta med en kraftfull attraktion. Den rymmer inte bara dig och mig och allt som lever på jorden, utan också alla föremål, stenar, stenar, sand, vatten från hav, hav och floder, atmosfären som omger jorden.

Varför faller då inte månen till jorden?

Till att börja med gjorde vi en undersökning bland barn och deras föräldrar på Kemdetkis webbplats. Frågan ställdes: "Varför tror du att månen inte faller till jorden?" Här är några av svaren:

1. Dasha, 7 år gammal: "För att det finns luft på himlen och den håller månen."

2. Anya, 7 år gammal: "För att i noll gravitation finns det ingen attraktion, det är en planet!"

3. Olya, 9 år gammal: "Eftersom månen kretsar runt jorden i sin bana och inte kan lämna den."

4. Matvey, 5 år gammal: ”Månen är en satellit för jorden. Och i jorden finns en magnetkärna och den attraherar.”

5. Olya, 5 år gammal: "Håller i luften."

6. Alice, 7 år: "För att himlen håller henne och hon kan inte trycka av sig..."

7. Roma, 6 år gammal: "För att hon höll fast vid natten..."

8. Masha, 6 år: ”Var ska hon falla här? Vi har inte tillräckligt med utrymme här ändå."

Efter att ha studerat artiklar i uppslagsverk och Internet, fick vi reda på att månen omedelbart skulle falla till jorden om den stod stilla. Men månen står inte stilla, den kretsar runt jorden. Under rotation bildas en kraft, som forskarna kallar centripetal, det vill säga tenderar mot mitten, och centrifugal, springer bort från centrum. Vi kan verifiera detta själva genom att utföra en rad enkla experiment.

Experiment 1. Knyt en tråd till en vanlig tuschpennaoch låt oss börja rulla ut det.Tuschpennan på tråden kommer bokstavligen att dra ut ur vår hand, men tråden kommer inte att släppa taget. Centrifugalkraften verkar på tuschpennan och försöker kasta bort den från rotationscentrum. Så vidareMånen utsätts för centrifugalkraft, vilket hindrar den från att falla till jorden. Istället rör den sig runt jorden på en konstant väg. Om vi ​​roterar tuschpennan väldigt hårt kommer tråden att gå sönder, och om vi roterar den långsamt kommer tuschpennan att falla. Följaktligen, om månen rörde sig ännu snabbare, skulle den övervinna jordens gravitation och flyga ut i rymden, om månen rörde sig långsammare, skulle gravitationen dra den mot jorden.

F1 – centrifugalkraft (löpar från mitten)

F2- centripetalkraft (söker mitten)

Experiment 2. Låt oss ta pappas händer, som i en runddans. Utan att släppa hans händer kommer vi att börja springa runt pappa, titta in i hans ansikte och låta pappa vända efter oss. Pappa är , och vi kommer att vara månen. Om du snurrar riktigt, riktigt snabbt kan du till och med flyga utan att dina fötter nuddar golvet. Och för att vi inte ska flyga till väggen måste pappa hålla oss väldigt hårt. Det är likadant i himlen. Fader Jords händer tog hårt tag i månen och släppte henne inte.

Upplev 3. Du kan också ge ett exempel med attraktionen Carousel, som ligger i stadsträdgården i Kemerovo. Rotationshastigheten för "Karusellen" är speciellt beräknad, och om centrifugalkraften var mindre än kedjans spänningskraft, annars skulle det sluta i katastrof.

Experiment 4. En automatisk tvättmaskin kommer också att vara ett exempel. Tvätten som tvättas i den attraheras av trummans väggar när den rör sig med acceleration, tvätten centrifugeras och faller först när trumman stannar.

Slutsats. Det är så Månen är. Om den inte hade kretsat runt jorden hade den förmodligen fallit på den. Men centrifugalkrafter hindrar henne från att göra detta. Och månen kan inte heller fly - jordens gravitationskraft håller den i omloppsbana.

Slutsats

Så efter att ha studerat litteraturen om denna fråga och besökt planetariet vid Kemerovo State University, fick vi reda på:

Att månen är jordens enda naturliga satellit.Månen är 4,5 miljarder år gammal. år - ungefär samma som jorden.

Genom observationer märkte vi att månens utseende förändras varje dag. Sådana förändringar i månens form kallasfaser.

Vi drog också slutsatsen att månen hålls av jorden av attraktionskraften mellan kropparna. Kraften som hindrar månen från att "rymma" under rotation ärJordens gravitationskraft (centripetal) . Och kraften som hindrar månen från att falla till jorden ärdetta är centrifugalkraften , som uppstår när månen roterar runt jorden. Om månen rörde sig snabbare, skulle den övervinna jordens gravitation och flyga ut i rymden om månen rörde sig långsammare, skulle tyngdkraften dra den mot jorden.Roterande runt jorden rör sig månen i omloppsbana med en hastighet av 1 km/sek, det vill säga långsamt nog för att inte lämna sin bana och "flyga" ut i rymden, men också tillräckligt snabbt för att inte falla till jorden.

Litteratur och Internetresurser

Ny skoluppslagsbok "Heavenly Bodies", M., Rosmen, 2005.

"Varför" Children's Encyclopedia, M., Rosmen, 2005.

"Varför faller inte månen till jorden?" Zigunenko S.N., Whychkins böcker, 2015.

Rancini. J. ”Rymden. Supernova Atlas of the Universe", M.: Eksmo, 2006.

- "Barn!" webbplats för föräldrar i Kemerovo-regionen.

Wikipedia

Webbplats "För barn. Varför"

Webbplats "Astronomi och rymdens lagar"

"Hur enkelt!"

Relevans:

Den 12 april minns vårt land en storslagen händelse - mänsklig flykt ut i rymden. I klassen diskuterade vi också ämnet rymd och ritade bilder. Och läraren bad oss ​​att förbereda intressanta rapporter om rymden. Det är därför jag valde detta ämne för att jag själv är intresserad av det. Och på tröskeln till denna "Cosmonautics Day" semester är detta relevant för oss, jag tror att det kommer att intressera dig också.

Mina gissningar:

Hemma tog jag fram uppslagsverket "Himlakroppar" och började läsa. Då frågade jag mig själv, kanske månen faller över oss? Jag svarade att månen förmodligen skulle falla om den närmade sig jorden. Eller så kanske något håller den med jorden, så att den inte faller och inte flyger iväg någonstans.

Syftet och målen med mitt arbete:

Jag bestämde mig för att studera litteraturen mer i detalj, hur månen bildades, hur den påverkar jorden, vad som förbinder den med jorden och varför månen inte flyger ut i rymden och inte faller på jorden. Och här är vad jag fick reda på.

Introduktion

Inom astronomi är en satellit en kropp som kretsar runt en stor kropp och hålls fast av dess gravitationskraft. Månen är jordens satellit. Jorden är en satellit för solen. Månen är en solid, kall, sfärisk himlakropp som är 4 gånger mindre än jorden.

Månen är den himlakropp som ligger närmast jorden. Om det var möjligt skulle en turist gå till månen i 40 år

Jord-månesystemet är unikt i solsystemet, eftersom ingen planet har en så stor satellit. Månen är jordens enda satellit.

Det är synligt för blotta ögat bättre än någon planet genom ett teleskop. Vår satellit döljer många mysterier.

Månen är än så länge den enda kosmiska kroppen som människan besökt. Månen kretsar runt jorden på samma sätt som jorden kretsar runt solen (se fig. 1).

Avståndet mellan månens centra och jorden är cirka 384 467 km.

Hur ser månen ut?

Månen är inte alls som jorden. Det finns ingen luft, inget vatten, inget liv. Koncentrationen av gaser nära månens yta motsvarar ett djupt vakuum. På grund av bristen på atmosfär värmer dess dystra, dammiga vidder upp till + 120 ° C under dagen och fryser på natten eller bara i skuggan till - 160 ° C. Himlen på månen är alltid svart, även under dagen. Jordens enorma skiva verkar från månen vara mer än 3,5 gånger större än månen från jorden och hänger nästan orörlig på himlen (se fig. 2).

Hela månens yta är fylld med kratrar som kallas kratrar. Du kan se dem genom att titta noga på månen en klar natt. Vissa kratrar är så stora att en stor stad kan rymmas inuti dem. Det finns två huvudalternativ för bildandet av kratrar - vulkanisk och meteorit.

Månens yta kan delas in i två typer: mycket gammal bergig terräng (månkontinent) och relativt slät och yngre månmaria.

Lunar maria, som utgör cirka 16% av månens yta, är enorma kratrar som skapats av kollisioner med himlakroppar som senare översvämmades med flytande lava. Månens hav fick namn: Sea of ​​Crises, Sea of ​​Abundance, Sea of ​​Tranquility, Sea of ​​Rains, Sea of ​​Clouds, Sea of ​​​​Moskva och andra.

Jämfört med jorden är månen väldigt liten. Månens radie är 1738 km, månens volym är 2 % av jordens volym och arean är ungefär 7,5 %

Hur bildades månen?

Månen och jorden är nästan lika gamla. Här är en version av månens bildning.

1. Strax efter jordens bildande kraschade en enorm himlakropp in i den.

2. Från nedslaget splittrades det i många fragment.

3. Under påverkan av jordens gravitation (attraktion) började fragmenten kretsa runt den.

4. Med tiden kom fragmenten samman och bildade Månen.

Månfaser

Månen ändrar utseende varje dag. Först är halvmånen smal, sedan blir månen fylligare och efter några dagar blir den rund. Under några dagar till blir fullmånen gradvis mindre och mindre och blir återigen som en skära. Halvmånen kallas ofta månaden. Om skäran vrids konvex åt vänster, som bokstaven "C", så säger de att månen "åldras". 14 dagar och 19 timmar efter fullmånen kommer den gamla månaden att försvinna helt. Månen syns inte. Denna fas av månen kallas "nymåne". Sedan förvandlas månen gradvis från en smal halvmåne svängd åt höger till en fullmåne igen.

För att månen ska "växa" igen krävs samma tidsperiod: 14 dagar och 19 timmar. Att ändra månens utseende, d.v.s. Förändringen i månens faser, från fullmåne till fullmåne, sker var fjärde vecka, närmare bestämt på 29 och en halv dag. Det här är en månmånad. Det fungerade som grund för sammanställningen av månkalendern. Under en fullmåne är månen vänd mot jorden med sin upplysta sida och under en nymåne med sin obelysta sida. När den kretsar runt jorden vänder sig månen mot den antingen med en helt upplyst yta, eller med en delvis upplyst yta, eller med en mörk yta. Det är därför månens utseende förändras kontinuerligt under månaden.

Ebb och flod

Gravitationskrafterna mellan jorden och månen orsakar några intressanta effekter. Den mest kända av dem är havsvatten. Skillnaden mellan hög- och lågvattennivåer i öppna områden av havet är liten och uppgår till 30–40 cm. På grund av en flodvågs upplopp mot en hård botten ökar dock en flodvåg i. höjd på samma sätt som vanliga vindvågor i bränningen.

Med hänsyn till månens rotationsriktning runt jorden är det möjligt att skapa en bild av en flodvåg som följer havet. Den maximala flodvågsamplituden på jorden observeras i Bay of Fundy i Kanada och är 18 meter.

Månutforskning

Månen har lockat människors uppmärksamhet sedan urminnes tider. Uppfinningen av teleskop gjorde det möjligt att urskilja finare detaljer av månens relief (ytform). En av de första månkartorna sammanställdes av Giovanni Riccioli 1651, och han gav också namn till stora mörka områden och kallade dem "hav", som vi fortfarande använder idag. År 1881 sammanställde Jules Janssen en detaljerad "Photographic Atlas of the Moon".

Sedan början av rymdåldern har vår kunskap om månen ökat avsevärt. Månen besöktes första gången av den sovjetiska rymdfarkosten Luna 2 den 13 september 1959.

För första gången lyckades vi titta på månens bortre sida 1959, när den sovjetiska stationen Luna 3 flög över den och fotograferade en del av dess yta osynlig från jorden.

Det amerikanska bemannade uppdraget till månen kallades Apollo.

Den första landningen ägde rum den 20 juli 1969 och den första som satte sin fot på månens yta var amerikanen Neil Armstrong. Sex expeditioner besökte månen, men den senaste gången var 1972, eftersom expeditioner är mycket dyra. Varje gång landade två personer på den och tillbringade upp till tre dagar på månen. Nya expeditioner förbereds just nu.

Varför faller inte månen till jorden?

Månen skulle omedelbart falla till jorden om den stod stilla. Men månen står inte stilla, den kretsar runt jorden.

När vi kastar ett föremål, till exempel en tennisboll, drar tyngdkraften den mot jordens centrum Även en tennisboll som kastas i hög hastighet kommer fortfarande att falla till marken, men mönstret kommer att förändras om föremålet är mycket längre bort. rör sig mycket snabbare.

Min erfarenhet:

Jag ställde den här frågan till min pappa och han förklarade den för mig med ett enkelt exempel. Vi knöt ett vanligt suddgummi till en tråd. Föreställ dig att du är jorden och radergummit är månen, och börja snurra på den. Radergummit på tråden kommer bokstavligen att slita ur din hand, men tråden kommer inte att släppa den. Månen är så långt borta och rör sig så snabbt att den aldrig faller åt samma håll. Även om den faller konstant kommer månen aldrig att falla till marken. Istället rör den sig runt jorden i en konstant bana.

Om vi ​​roterar radergummit väldigt hårt kommer tråden att gå sönder, och om vi roterar det långsamt kommer suddgummit att falla.

Vi drar slutsatsen: om månen rörde sig ännu snabbare, skulle den övervinna jordens gravitation och flyga ut i rymden om månen rörde sig långsammare, skulle gravitationen dra den till jorden. Denna exakta balans av gravitationshastighet skapar vad vi kallar en bana, där den mindre himlakroppen ständigt kretsar runt den större.

Den kraft som hindrar månen från att "rymma" under rotation är jordens tyngdkraft. Och kraften som hindrar månen från att falla till jorden är den centrifugalkraft som uppstår när månen roterar runt jorden.

När den kretsar runt jorden rör sig månen i omloppsbana med en hastighet av 1 km/sek, det vill säga långsamt nog för att inte lämna sin bana och "flyga" ut i rymden, men också tillräckligt snabbt för att inte falla till jorden.

Förresten...

Du kommer att bli förvånad, men i själva verket rör sig månen... bort från jorden med en hastighet av 3-4 cm per år! Månens rörelse runt jorden kan föreställas som en långsamt lindande spiral. Anledningen till denna månbana är solen, som attraherar månen 2 gånger starkare än jorden.

Varför faller då inte månen på solen? Men eftersom månen tillsammans med jorden roterar i sin tur runt solen, och solens attraktiva effekt går helt åt på att ständigt överföra båda dessa kroppar från en rak bana till en krökt bana.

– Månen själv lyser inte, den reflekterar bara solljuset som faller på den;

– Månen roterar runt sin axel på 27 jorddagar; under samma tid gör den ett varv runt jorden;

– Månen, som kretsar runt jorden, är alltid vänd mot oss med ena sidan, dess baksida förblir osynlig för oss;

– Månen, som rör sig i sin bana, rör sig gradvis bort från jorden med cirka 4 cm per år.

– Tyngdkraften på månen är 6 gånger mindre än på jorden.

Därför är det mycket lättare för en raket att lyfta från månen än från jorden.

Det är möjligt att rymdskepp snart kommer att skickas på långa interplanetära resor, inte från jorden, utan från månen.

I början av detta århundrade tillkännagav Kina sin beredskap att utforska månen, samt att bygga flera bebodda månbaser där. Efter detta uttalande lanserade rymdorganisationer i ledande länder, och i synnerhet USA (NASA) och ESA (European Space Agency), återigen sina rymdprogram.

Vad kommer att komma av detta?

Vi får se 2020. Det var i år som George Bush planerade att landa människor på månen. Detta datum ligger tio år före Kina, eftersom deras rymdprogram fastställde att skapandet av beboeliga månbaser och landningen av människor på dem kommer att ske först 2030.

Månen är den mest utforskade himlakroppen, men för människor döljer den fortfarande många mysterier: kanske är den basen för utomjordiska civilisationer, kanske livet på jorden skulle vara helt annorlunda om det inte fanns någon måne, kanske i framtiden kommer människor att bosätta sig på Måne ...

Slutsatser:

Så vi fick reda på att månen är en naturlig satellit för jorden, den kretsar runt vår planet och, tillsammans med jorden, rör sig i omloppsbana runt solen;

– Frågan om månens ursprung är fortfarande kontroversiell;

– förändringar i månens form kallas faser. De finns bara för oss

Ett av mina antaganden visade sig vara korrekt, månen hålls verkligen uppe av något, och detta är jordens gravitationskraft och centrifugalkraft.

Och mitt andra antagande, att månen kommer att falla om den närmar sig jorden, är inte helt korrekt. Månen kommer att falla till jorden när månen slutar rotera och är orörlig, då fungerar inte centrifugalkraften.

När jag studerade uppslagsverk och internet lärde jag mig många nya och intressanta saker. Jag kommer definitivt att dela dessa upptäckter med mina klasskamrater i världen omkring oss lektion.

Vi lyckades lösa några av månens mysterier, men detta gjorde det inte mindre intressant och attraktivt!

Referenser:

1. "Rymden. Supernova Atlas of the Universe”, M., “Eksmo”, 2006.

2. Nytt skoluppslagsverk "Heavenly Bodies", M., "Rosmen", 2005

3. "Pochemuchka" barnuppslagsverk, M., "Rosmen", 2005.

4. "Vad är det? Vem det?" Children's Encyclopedia, M.,”Pedagogy –

Tryck "1995

5. Internet – referensböcker, bilder om rymden.

Avslutad: Elev i årskurs 3B

Khaliullin Ildar

Handledare: Sakaeva G.Ch.

Kommunal läroanstalt gymnasieskola nr 79, Ufa

Allt i den här världen attraheras av allt. Och för detta behöver du inte ha några speciella egenskaper (elektrisk laddning, delta i rotation, ha en storlek som inte är mindre än några.). Det räcker med att helt enkelt existera, precis som en person eller jorden eller en atom existerar. Gravitation eller, som fysiker ofta säger, gravitation är den mest universella interaktionen. Och ändå: allt attraheras av allt. Men hur exakt? Enligt vilka lagar? Överraskande nog är denna lag densamma, och dessutom är den samma för alla kroppar i universum - både för stjärnor och för elektroner.

1. Keplers lagar

Newton hävdade att det mellan jorden och alla materiella kroppar finns en tyngdkraft, som är omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet.

På 1300-talet ägnade den danske astronomen Tycho Brahe nästan 20 år åt att observera planeternas rörelser och registrera deras positioner och kunde bestämma deras koordinater vid olika tidpunkter med största möjliga noggrannhet vid den tiden. Hans assistent, matematiker och astronom Johannes Kepler, analyserade lärarens anteckningar och formulerade tre lagar för planetrörelse:

Keplers första lag

Varje planet i solsystemet kretsar i en ellips, med solen i ett av fokuserna. Ellipsens form, graden av dess likhet med en cirkel kommer då att karakteriseras av förhållandet: e=c/d, där c är avståndet från ellipsens centrum till dess fokus (halva brännvidden); en - halvstor axel. Storleken e kallas ellipsens excentricitet. Vid c = 0 och e = 0 förvandlas ellipsen till en cirkel med radien a.

Keplers andra lag (områdenas lag)

Varje planet rör sig i ett plan som passerar genom solens centrum, och området för omloppssektorn, som beskrivs av planeternas radievektor, ändras i proportion till tiden.

I förhållande till vårt solsystem är två begrepp associerade med denna lag: perihelion - den punkt i omloppsbanan som är närmast solen, och aphelion - den mest avlägsna punkten i omloppsbanan. Sedan kan man hävda att planeten rör sig ojämnt runt solen: har en linjär hastighet vid perihelion större än vid aphelion.

Varje år i början av januari rör sig jorden snabbare när den passerar genom perihelium; därför sker solens skenbara rörelse längs ekliptikan österut också snabbare än medelåret. I början av juli rör sig jorden, som passerar aphelion, långsammare, och därför saktar solens rörelse längs ekliptikan. Arealagen indikerar att kraften som styr planeternas omloppsrörelse är riktad mot solen.

Keplers tredje lag (harmonisk lag)

Keplers tredje, eller harmoniska, lag relaterar det genomsnittliga avståndet för en planet från solen (a) till dess omloppsperiod (t):

där index 1 och 2 motsvarar två valfria planeter.

Newton tog upp Keplers batong. Lyckligtvis finns många arkiv och brev kvar från England på 1600-talet. Låt oss följa Newtons resonemang.

Det måste sägas att de flesta planeters banor skiljer sig lite från cirkulära. Därför kommer vi att anta att planeten inte rör sig längs en ellips, utan längs en cirkel med radie R - detta ändrar inte kärnan i slutsatsen, men förenklar matematiken avsevärt. Då kan Keplers tredje lag (den förblir i kraft, eftersom en cirkel är ett specialfall av en ellips) formuleras på följande sätt: kvadraten på tiden för ett omloppsvarv (T2) är proportionell mot kuben för medelavståndet (R3) ) från planeten till solen:

T2=CR3 (experimentellt faktum).

Här är C en viss koefficient (konstanten är densamma för alla planeter).

Eftersom tiden för ett varv T kan uttryckas genom medelhastigheten för planetens bana v: T=2(R/v), tar Keplers tredje lag följande form:

Eller efter reduktionen 4(2 /v2=CR.

Låt oss nu ta hänsyn till att, enligt Keplers andra lag, sker planetens rörelse längs en cirkulär bana likformigt, d.v.s. med konstant hastighet. Från kinematik vet vi att accelerationen för en kropp som rör sig i en cirkel med konstant hastighet kommer att vara rent centripetal och lika med v2/R. Och då kommer kraften som verkar på planeten, enligt Newtons andra lag, att vara lika med

Låt oss uttrycka förhållandet v2/R från Keplers lag v2/R=4(2 /CR2 och ersätta det med Newtons andra lag:

F= m v2/R=m4(2/СR2 = k(m/R2), där k=4(2/С är ett konstant värde för alla planeter.

Så för vilken planet som helst är kraften som verkar på den direkt proportionell mot dess massa och omvänt proportionell mot kvadraten på dess avstånd från solen:

Solen är källan till kraft som verkar på planeten, följer av Keplers första lag.

Men om solen attraherar en planet med en kraft F, så måste planeten (enligt Newtons tredje lag) attrahera solen med samma storlekskraft F. Dessutom är denna kraft, till sin natur, inte annorlunda än kraften från Solen: den är också gravitationell och, som vi visade, bör den också vara proportionell mot massan (denna gång - Solen) och omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet: F=k1(M/R2), här koefficienten k1 är olika för varje planet (kanske beror det till och med på dess massa!) .

Genom att likställa båda gravitationskrafterna får vi: km=k1M. Detta är möjligt förutsatt att k=(M, och k1=(m, d.v.s. med F=((mM/R2), där ( är en konstant - samma för alla planeter.

Därför kan den universella gravitationskonstanten (inte vara någon - med de storleksenheter vi valt - bara den som naturen valde den. Mätningar ger ett ungefärligt värde (= 6,7 x10-11 N. m2 / kg2.

2. Den universella gravitationens lag

Newton fick en anmärkningsvärd lag som beskriver gravitationsinteraktionen mellan en planet och solen:

Konsekvenserna av denna lag var alla tre av Keplers lagar. Det var en kolossal bedrift att hitta (en!) lag som styrde rörelsen för alla planeter i solsystemet. Om Newton hade begränsat sig till enbart detta, skulle vi fortfarande komma ihåg honom när vi studerade fysik i skolan och skulle kalla honom en framstående vetenskapsman.

Newton var ett geni: han föreslog att samma lag styr gravitationsinteraktionen hos vilken kropp som helst, den beskriver beteendet hos månen som kretsar runt jorden och ett äpple som faller till jorden. Det var en fantastisk tanke. Den allmänna uppfattningen var trots allt att himlakroppar rör sig enligt sina egna (himmelska) lagar, och jordiska kroppar rör sig enligt sina egna, "världsliga" regler. Newton antog enheten av naturlagarna för hela universum. År 1685 formulerade I. Newton lagen om universell gravitation:

Alla två kroppar (eller snarare två materiella punkter) attraheras mot varandra med en kraft som är direkt proportionell mot deras massor och omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet mellan dem.

Lagen om universell gravitation är ett av de bästa exemplen som visar vad människan är kapabel till.

Gravitationskraften, till skillnad från friktion och elastiska krafter, är inte en kontaktkraft. Denna kraft kräver att två kroppar rör vid varandra för att de ska interagera gravitationsmässigt. Var och en av de samverkande kropparna skapar ett gravitationsfält i hela utrymmet runt sig - en form av materia genom vilken kropparna gravitationsmässigt interagerar med varandra. Fältet som skapas av någon kropp visar sig i det faktum att det verkar på vilken annan kropp som helst med en kraft som bestäms av den universella tyngdlagen.

3. Jordens och månens rörelse i rymden.

Månen, en naturlig satellit på jorden, påverkas i sin rörelse i rymden huvudsakligen av två kroppar - jorden och solen. Låt oss beräkna kraften med vilken solen attraherar månen, med tillämpning av lagen om universell gravitation, finner vi att solattraktionen är dubbelt så stark som jordens.

Varför faller inte månen på solen? Faktum är att både månen och jorden kretsar kring ett gemensamt masscentrum. Jordens och månens gemensamma masscentrum kretsar kring solen. Var är massacentrum för jord-månesystemet? Avståndet från jorden till månen är 384 000 km. Förhållandet mellan månens massa och jordens massa är 1:81. Avstånden från masscentrum till månens och jordens centrum kommer att vara omvänt proportionella mot dessa tal. Att dividera 384 000 km med 81 ger ungefär 4 700 km. Det betyder att massans centrum ligger på ett avstånd av 4700 km från jordens centrum.

* Vad är jordens radie?

* Ca 6400 km.

* Följaktligen ligger jord-månesystemets masscentrum inuti jordklotet. Därför, om vi inte strävar efter noggrannhet, kan vi prata om månens revolution runt jorden.

Jordens och månens rörelser i rymden och förändringar i deras relativa position i förhållande till solen visas i diagrammet.

Med en dubbel övervikt av soltyngdkraften över jordens, bör kurvan för Månens rörelse vara konkav i förhållande till solen på alla dess punkter. Inflytandet från den närliggande jorden, som avsevärt överstiger månen i massa, leder till att krökningen av månens heliocentriska omloppsbana periodiskt ändras.

Månen kretsar runt jorden, hållen av gravitationen. Med vilken kraft drar jorden till sig månen?

Detta kan bestämmas genom formeln som uttrycker tyngdlagen: F=G*(Mm/r2) där G är gravitationskonstanten, Mm är jordens och månens massor, r är avståndet mellan dem. Efter att ha gjort beräkningar kom vi till slutsatsen att jorden attraherar månen med en kraft på cirka 2-1020 N.

Hela effekten av månens attraktionskraft från jorden uttrycks endast i att hålla månen i omloppsbana, i att ge den centripetalacceleration. Genom att veta avståndet från jorden till månen och antalet varv av månen runt jorden, bestämde Newton månens centripetalacceleration, vilket resulterade i ett antal som vi redan känner till: 0,0027 m/s2. Den goda överensstämmelsen mellan det beräknade värdet av Månens centripetalacceleration och dess faktiska värde bekräftar antagandet att kraften som håller Månen i omloppsbana och tyngdkraften är av samma karaktär. Månen kunde hållas i omloppsbana av en stålkabel med en diameter på cirka 600 km. Men trots en sådan enorm gravitationskraft faller inte månen till jorden.

Månen avlägsnas från jorden på ett avstånd som motsvarar ungefär 60 jordradier. Därför resonerade Newton. Månen, som faller med sådan acceleration, bör närma sig jorden med 0,0013 m under den första sekunden, men månen rör sig dessutom med tröghet i riktningen för momentan hastighet, det vill säga längs en rät linje som tangerar en given punkt till dess omloppsbana. runt jorden

När månen rör sig med tröghet bör den röra sig bort från jorden, som beräkningar visar, på en sekund med 1,3 mm. Naturligtvis existerar inte en sådan rörelse där månen i första sekunden skulle röra sig radiellt mot jordens centrum och i andra sekunden - längs en tangent. Båda rörelserna läggs till kontinuerligt. Som ett resultat rör sig månen längs en krökt linje, nära en cirkel.

När den kretsar runt jorden rör sig månen i omloppsbana med en hastighet av 1 km/sek, det vill säga långsamt nog för att inte lämna sin bana och "flyga" ut i rymden, men också tillräckligt snabbt för att inte falla till jorden. Vi kan säga att Månen kommer att falla till jorden endast om den inte rör sig i omloppsbana, det vill säga om yttre krafter (någon sorts kosmisk hand) stoppar Månen i dess omloppsrörelse, då kommer den naturligt att falla till jorden. Detta kommer dock att frigöra så mycket energi att det är omöjligt att tala om att månen faller på jorden som en fast kropp. Av allt ovanstående kan vi dra en slutsats.

Månen faller, men den kan inte falla. Och det är varför. Månens rörelse runt jorden är resultatet av en kompromiss mellan månens två "önskningar": att röra sig genom tröghet - i en rak linje (på grund av närvaron av hastighet och massa) och att falla "nedåt" till jorden (även på grund av närvaron av massa). Vi kan säga så här: den universella gravitationslagen uppmanar månen att falla till jorden, men Galileos tröghetslag "övertygar" den att inte uppmärksamma jorden alls. Resultatet är något mittemellan - orbital rörelse: ett konstant, oändligt fall.