Луна не падает на землю потому что
Почему Луна не падает на Землю
Когда рождается ребенок, родителям порой приходится изловчаться, чтобы давать малышу ответы на очевидные вопросы. Замечательный возраст почемучки заставляет вспомнить, из-за чего трава зеленая, а небо синее. На самом деле, вполне понятные вещи иногда вызывают ступор у мамы и папы. Поэтому нередко приходится искать информацию в интернете. В статье ответим на вопрос, что такое Луна и почему она не падает на Землю.
Научное объяснение
Для лучшего понимания можно представить мячик на веревке. Если раскрутить его, то он будет описывать определенную траекторию, пока рука придает ему ускорение. Такой механизм движения объясняется центробежной силой. Она же воздействует и на Луну. Только вместо своеобразной руки выступает гравитация Земли. С одной стороны – вращающаяся сила заставляет спутник двигаться по направлению к планете, а с другой – центробежная, которая не дает Луне приблизиться к источнику гравитации.
Если вернуться к эксперименту, то при сбавлении оборотов мячик рано или поздно перестанет двигаться. Поэтому, если случится так, что гравитация планет нарушится, наверняка Луна упадет на Землю.
Законы физики действуют не только на планету, но и на все космические тела во Вселенной. Словно часовые механизмы элементы Млечного Пути, двигаются в соответствии с регулирующими силами. Нарушить это может только какой-то крупный объект, который способен столкнуть небесное тело с привычной орбиты.
В таком случае можно было бы бояться, что траектория движения будет сбита и Луна начнет приближаться к Земле. Но, как доказывают ученые, коллапса все равно не произойдет. Опыты и наблюдения показывают, что даже в случае такой внезапной ситуации, потерявшее орбиту космическое тело, спустя некоторое время опять начнет двигаться эллиптически.
Краткий и понятный ответ для ребенка
Дети младшего школьного возраста еще не изучают физику в школе и навряд ли поймут такое научное объяснение. Оперировать сложными понятиями все равно, что пытаться общаться на китайском языке. Для того, чтобы максимально понятно дать ответ на вопрос, почему спутник Земли не падает, можно прибегнуть к небольшому опыту: взять камень и просто подкинуть его.
Несколько секунд потребуется, чтобы он упал на землю. Следом, нужно запустить его не вертикально, а горизонтально. Ребенок увидит, что камень все равно падает, но спустя некоторое время. Причем, чем с большей силой выбрасывать руку, тем больше времени требуется на то, чтобы предмет опустился вниз.
А теперь нужно представить, что скорость камня практически равна скорости движения Земли вокруг своей оси. Если было бы возможно придать такое ускорение предмету, то он всегда летел бы по направлению к планете, а она, в свою очередь, с такой же скоростью от него отдалялась.
Луна не падает на землю потому что действуют центробежная сила и сила гравитации. Все космические тела, включая Солнце взаимозависимы и притягиваются друг к другу. В то же время, они всегда стараются догнать планету, которая обеспечивает гравитационное поле. Но из-за того, что действует центробежная сила, столкновения никогда не случится.
Луна крутится вокруг Земли, а Земля в свою очередь вокруг своей оси, поэтому день на планете сменяет ночь и наоборот. А вот у Юпитера так спутников целых 67. И движения каждого из них уравновешивается гравитационной силой планеты. И даже, если газовый гигант потеряет десяток Лун, оставшиеся перестроятся и будут продолжаться крутиться по измененным орбитам.
Видео в тему
Почему луна движется по небу, но не падает на Землю?
Известно, что мелкие космические объекты (астероиды и некоторые кометы), попав в поле притяжения нашей планеты, безудержно летят на ее поверхность с ускорением (сгорая в плотных слоях атмосферы). Но почему луна не падает? Давайте подробно разберемся в причинах того астрофизического обстоятельства, из-за которого данное тело стало вечным спутником Земли.
Что удерживает луну в небе?
Для начала обратите внимание, что вращающийся крупный объект всегда притягивает к себе очень маленькие. Достаточно пронаблюдать за перышками или пылинками (куда они летят?).
Луна не настолько мала и легка, чтобы выступать по отношению к нашей планете «пылинкой». Ее вес (основанный на космических, а не земных законах) меньше веса нашей планеты в 6 раз. А ее объем меньше земного всего в 50 раз. Конечно, мимо Земли она уже не пролетит (оказавшись в зоне действия орбитальных законов). Но и падать на ее грунт не сможет.
Дело в том, что центробежные силы, возникшие при рождении нашего спутника, а также порядочный вес Луны породил у нее орбитальную скорость, превышающую первую космическую.
Что это значит? То, что ночная планета не устремится вниз пока не снизит скорость, изначально появившуюся у ней в момент знакомства с нашей орбитой. Обратите внимание, что во время представления в круглом здании (цирке) мотоциклист, разгоняясь до определенной скорости по кругу, запросто заезжает на вертикальную поверхность круговой стены и не падает оттуда. Все дело в силах, возникших во время такого движения и именно на таком разгоне.
Однако скорость движения Луны изначально была не настолько велика, чтобы избавиться от пут земной гравитации (тех, что действуют конкретно на орбите, а не у нас – в атмосфере). Планета застряла, не в силах покинуть орбиту ни в одном из направлений. Ни в сторону земного грунта, ни в сторону дальнего космоса. Это теперь вечный спутник (иной термин «сателлит»).
Скорость направлена строго перпендикулярно радиусу того самого вращения. Такая вот патовая ситуация. Мог бы этот шар все-таки уйти на свободу? Только, если его притянет более тяжелая масса, чем наш родной планетоид. Или если ее что-то ее разгонит (огромный движок, к примеру).
Разобравшись, почему луна не падает на Землю, попробуем понять причины падения на нашу поверхность всех прочих космических «странников». Этому посвящена последняя глава статьи.
Почему другие небесные тела иногда падают на Землю?
А вот для пролетающих тел, имеющих намного меньшую массу, чем Луна (астероидов и болидов), закон земного притяжения вступает в полную силу. Все зависит от размера расстояния, на котором объект проходит мимо нашего «космического дома». Если на большом, то сила Земли лишь исказит направление движения. А если на малом? Тела «засасывает» вниз также быстро как предмет, сброшенный без парашюта с самолета. А в зоне гравитации масса играет другую роль (больший вес, наоборот, служит тому, чтобы объект летел к грунту с выраженным ускорением). Самое интересное! Привычный для людей «низ» становится низом для странствующего тела лишь тогда, когда он оказался в зоне действия земной гравитации. А в невесомости низа и верха нет.
В конце расскажем про еще один «лунный» факт. Периоды вращения Земли и луны вокруг своей оси невероятным образом совпали (ученые до сих пор не могут понять такой точности в природе). Из-за этого мы можем наблюдать всего одну сторону земного спутника. Но еще 9 % ее площади нам заметны благодаря эффекту либрации (небольшого колебания искомого космического тела).
Все за сегодня
Политика
Экономика
Наука
Война и ВПК
Общество
ИноБлоги
Подкасты
Мультимедиа
Наука
Forskning (Норвегия): почему Луна не падает на Землю?
Из-за силы тяготения у нас все норовит упасть на землю. Так почему же в нас никак не врежется Луна?
Благодаря гравитации мы крепко стоим ногами на земле.
Эта немного загадочная сила придает вещам вес. Вот почему мяч падает обратно, как бы высоко вы его ни подбросили.
У больших объектов гравитация больше, чем у маленьких. Но, например, гравитация планеты по мере удаления от нее все больше ослабевает.
Земля очень велика, и гравитация у нее огромная. Именно благодаря этому вокруг нее и держатся газы нашей атмосферы, и нам есть чем дышать. Благодаря силе притяжения Земли вы можете подпрыгнуть и не улететь при этом невесть куда. В большинстве случаев вы просто снова приземляетесь на ноги.
Земля притягивает к себе все вокруг.
Почему же тогда Луна, которая меньше Земли, продолжает вращаться вокруг земного шара по маршруту, который мы называем орбитой? Разве она не должна была упасть на Землю так же, как мы после прыжка?
Луна падает на Землю, просто промахивается
На самом-то деле Луна и правда все время свободно падает на Землю. Просто она постоянно промахивается.
Ученый Исаак Ньютон первым сообразил, что одна и та же сила заставляет и яблоки падать на землю, и луны с планетами вращаться по орбитам.
Он провел мысленный эксперимент.
Если вы возьмете камень и отпустите его, он упадет прямо вниз. Если вы бросите камень перед собой, из-за силы тяжести он все равно упадет на землю. Но в этом случае он будет лететь не только вниз, но и вперед. Он будет падать по дуге.
Представьте себе очень высокую гору. Вы стреляете с нее из пушки, ядро летит далеко вперед и в конце концов падает на землю.
А еще можно представить себе фантастическую пушку, которая стреляет с просто ужасающей силой. Ядро улетает очень далеко вперед по очень слабой дуге. Да и Земля под ней изгибается, ведь она круглая.
Если пушечное ядро будет лететь с достаточно большой скоростью, оно никогда не упадет на поверхность из-за изгиба Земли.
Таким образом пушечное ядро окажется на орбите вокруг Земли.
Не падает, потому что мы идем на хорошей скорости
А что произойдет, если выстрелить пушечным ядром с еще большей силой и разогнать его до еще большей скорости?
Оно вырвется из зоны действия гравитации Земли и продолжит свой путь в космос.
Контекст
Какой была бы Земля без Луны?
А если Луна разрушится?
Луну на ее орбите удерживает сочетание расстояния от Земли и ее скорости, пишет Европейское космическое агентство.
Точно так же и Земля вращается вокруг Солнца. Ее скорость составляет 108 тысяч километров в час. Это очень много. Благодаря скорости Земли мы и движемся по стабильной орбите.
«Если бы Земля внезапно остановилась, она бы упала прямо на Солнце», — рассказывал профессор Кафедры теоретической астрофизики в Университете Осло Вигго Ханстеен (Viggo Hansteen) ранее в Forskning.
Спутники вокруг земли
Знания об орбитах и гравитации очень важны для отправки в космос искусственных спутников. Спутники — это космические аппараты, которые вращаются вокруг Земли. Благодаря им мы можем фотографировать Землю, пользоваться мобильными телефонами и много чего еще.
Спутники должны вращаться вокруг Земли, а не уходить в открытый космос или падать обратно на поверхность нашей планеты.
Те, кто запускает спутники в космос, должны проделать много расчетов, чтобы космический аппарат набрал на высоте правильную скорость. По данным британского Института физики (IOP), только так они могут оказаться на орбите.
Международная космическая станция также вращается вокруг Земли. Там живут астронавты. Хотя они находятся достаточно близко от Земли, чтобы подвергаться сильному воздействию ее гравитации, они испытывают невесомость. Все потому, что они вместе с космической станцией фактически оказались в ловушке свободного падения вокруг Земли, как и Луна.
Другой взгляд на гравитацию
Но что же такое гравитация на самом деле?
Альберт Эйнштейн пришел к выводу, что гравитация вовсе не притягивает предметы друг к другу.
На самом деле тяжелые объекты искривляют пространство вокруг себя. Если упростить, можно представить себе, как тяжелый большой шар прогибает под собой ткань батута. Запустите рядом маленький шарик, и он начнет кататься вокруг большого как планета вокруг звезды.
Маленький шарик замедляется из-за трения о воздух и ткань, и потому в конце концов скатывается к центру. Но в космосе такого не произойдет.
Можно сказать, что планеты на самом деле движутся прямо — а вот пространство искривлено.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
Лучшие
Все комментарии
Free Thinker
KalikP
Alex_61
lena.shpak.reznik
Pax Amᴱricana
Voland
Бокорез
Жэка доктор
Сергей из Сибири
Сергей из Сибири
авыдокажите
zwaan
в ответ ( Показать комментарий Скрыть комментарий)
Популярное
Food News: этот продукт снимет головную боль и защитит мозг от повреждений
Hamshahri: названы уникальные особенности нового российского самолета MC-21
Daily Express: высокий холестерин — вот четыре признака опасности
Бывший офицер Пентагона о спасении Украины ВМФ и ВВС США: «томогавками» — по глубинной России
Reddit: надо дать боевому медведю водки. Вторжение на Украину уже завтра
Бывший офицер Пентагона о спасении Украины ВМФ и ВВС США: «томогавками» — по глубинной России
Мужчина-трансгендер родил сына и разозлился, что его назвали матерью (Daily Mail)
The Guardian: украинцам рекомендуют собирать чемоданы. Но им все равно
Українскi новини: суд Киева разрешил задержать Порошенко
Hamshahri: названы уникальные особенности нового российского самолета MC-21
При полном или частичном использовании материалов ссылка на ИноСМИ.Ru обязательна (в интернете — гиперссылка).
Использование переводов в коммерческих целях запрещено
Ошибка
Произошла ошибка. Пожалуйста, повторите попытку позже.
Факт регистрации пользователя на сайтах РИА Новости обозначает его согласие с данными правилами.
Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.
Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.
Публикуются комментарии только на русском языке.
Комментарии пользователей размещаются без предварительного редактирования.
Комментарий пользователя может быть подвергнут редактированию или заблокирован в процессе размещения, если он:
В случае трехкратного нарушения правил комментирования пользователи будут переводиться в группу предварительного редактирования сроком на одну неделю.
При многократном нарушении правил комментирования возможность пользователя оставлять комментарии может быть заблокирована.
Пожалуйста, пишите грамотно – комментарии, в которых проявляется неуважение к русскому языку, намеренное пренебрежение его правилами и нормами, могут блокироваться вне зависимости от содержания.
Почему луна не падает на землю?
Земля очень велика, и гравитация у нее огромная. Земля притягивает к себе все вокруг. Почему же тогда Луна, которая меньше Земли, не падает, а продолжает вращаться вокруг земного шара по орбите? В некотором смысле она падает — просто «промахивается», объясняют ученые изданию Forskning.
Из-за силы тяготения у нас все норовит упасть на землю. Так почему же в нас никак не врежется Луна?
Благодаря гравитации мы крепко стоим ногами на земле.
Эта немного загадочная сила придает вещам вес. Вот почему мяч падает обратно, как бы высоко вы его ни подбросили.
У больших объектов гравитация больше, чем у маленьких. Но, например, гравитация планеты по мере удаления от нее все больше ослабевает.
Земля очень велика, и гравитация у нее огромная. Именно благодаря этому вокруг нее и держатся газы нашей атмосферы, и нам есть чем дышать. Благодаря силе притяжения Земли вы можете подпрыгнуть и не улететь при этом невесть куда. В большинстве случаев вы просто снова приземляетесь на ноги.
Земля притягивает к себе все вокруг.
Почему же тогда Луна, которая меньше Земли, продолжает вращаться вокруг земного шара по маршруту, который мы называем орбитой? Разве она не должна была упасть на Землю так же, как мы после прыжка?
Луна падает на Землю, просто промахивается
На самом-то деле Луна и правда все время свободно падает на Землю. Просто она постоянно промахивается.
Ученый Исаак Ньютон первым сообразил, что одна и та же сила заставляет и яблоки падать на землю, и луны с планетами вращаться по орбитам.
Он провел мысленный эксперимент.
Если вы возьмете камень и отпустите его, он упадет прямо вниз. Если вы бросите камень перед собой, из-за силы тяжести он все равно упадет на землю. Но в этом случае он будет лететь не только вниз, но и вперед. Он будет падать по дуге.
Представьте себе очень высокую гору. Вы стреляете с нее из пушки, ядро летит далеко вперед и в конце концов падает на землю.
А еще можно представить себе фантастическую пушку, которая стреляет с просто ужасающей силой. Ядро улетает очень далеко вперед по очень слабой дуге. Да и Земля под ней изгибается, ведь она круглая.
Если пушечное ядро будет лететь с достаточно большой скоростью, оно никогда не упадет на поверхность из-за изгиба Земли.
Таким образом пушечное ядро окажется на орбите вокруг Земли.
Не падает, потому что мы идем на хорошей скорости
А что произойдет, если выстрелить пушечным ядром с еще большей силой и разогнать его до еще большей скорости?
Оно вырвется из зоны действия гравитации Земли и продолжит свой путь в космос.
Луну на ее орбите удерживает сочетание расстояния от Земли и ее скорости, пишет Европейское космическое агентство.
Точно так же и Земля вращается вокруг Солнца. Ее скорость составляет 108 тысяч километров в час. Это очень много. Благодаря скорости Земли мы и движемся по стабильной орбите.
«Если бы Земля внезапно остановилась, она бы упала прямо на Солнце», — рассказывал профессор Кафедры теоретической астрофизики в Университете Осло Вигго Ханстеен (Viggo Hansteen) ранее в Forskning.
Спутники вокруг земли
Знания об орбитах и гравитации очень важны для отправки в космос искусственных спутников. Спутники — это космические аппараты, которые вращаются вокруг Земли. Благодаря им мы можем фотографировать Землю, пользоваться мобильными телефонами и много чего еще.
Спутники должны вращаться вокруг Земли, а не уходить в открытый космос или падать обратно на поверхность нашей планеты.
Те, кто запускает спутники в космос, должны проделать много расчетов, чтобы космический аппарат набрал на высоте правильную скорость. По данным британского Института физики (IOP), только так они могут оказаться на орбите.
Международная космическая станция также вращается вокруг Земли. Там живут астронавты. Хотя они находятся достаточно близко от Земли, чтобы подвергаться сильному воздействию ее гравитации, они испытывают невесомость. Все потому, что они вместе с космической станцией фактически оказались в ловушке свободного падения вокруг Земли, как и Луна.
Другой взгляд на гравитацию
Но что же такое гравитация на самом деле?
Альберт Эйнштейн пришел к выводу, что гравитация вовсе не притягивает предметы друг к другу.
На самом деле тяжелые объекты искривляют пространство вокруг себя. Если упростить, можно представить себе, как тяжелый большой шар прогибает под собой ткань батута. Запустите рядом маленький шарик, и он начнет кататься вокруг большого как планета вокруг звезды.
Маленький шарик замедляется из-за трения о воздух и ткань, и потому в конце концов скатывается к центру. Но в космосе такого не произойдет.
Можно сказать, что планеты на самом деле движутся прямо — а вот пространство искривлено.
Материалы по теме
А вот ещё:
Вселенная может настраивать и обучать саму себя?
Вероятно самыми сложными и самыми актуальными вопросами современной космологии являются: задача объединения квантовой механики и общей теории относительности; а также выяснение причин чрезвычайно тонкой настройки Вселенной, исключительно благодаря которым в ней существует физическая материя и условия для возникновения разумной жизни.
На первый вопрос ученые ищут ответ, пытаясь разработать так называемую Теорию Всего. Но пока безуспешно. К ответу на второй вопрос ближе всего подошла наполовину философская идея, отраженная в концепции антропного принципа.
Но теперь, не ответив окончательно ни один из этих вопросов по отдельности, физики предложили теорию, которая решает обе задачи одновременно. Они сформулировали идею автодидактической вселенной, которая настраивает и обучает сама себя в процессе изучения. себя самой!
В этой новой концепции предполагается, что каждое отдельное решение физической теории соответствует запуску процесса в нейронной сети. Самообучение Вселенной происходит по аналогии с принципом функционирования автодидактических систем, в которых нет внешнего надзора и вмешательства в процесс.
Диаграмма из исследования об Автодидактической Вселенной: Тензорные произведения с подграфами. (Иллюстрация: Stephon Alexander, William J. Cunningham at al.)
В исследовании они анализируют широкий ряд протоколов для автодидактических физических систем, таких как оптимизация разнообразия графов, репликация подмножества с использованием самовнимания и предвидения, геометрогенезис, управляемый обучением с подкреплением, структурное обучение с использованием методов ренормализационной группы и расширения. Все вместе эти протоколы обеспечивают ряд направлений для изучения происхождения физических законов, основанных на приведении архитектур машинного обучения в соответствие с физическими теориями.
Этот подход позволяет по мнению ученых объяснить, почему вообще существуют эти законы и почему они именно такие?
Несмотря на все достижения физики, до сих пор нет исчерпывающего объяснения тонкой настройке физических констант, без которой Вселенная могла быть совсем другой, как и нет объяснения причины, по которой она развивается по тому пути, который мы наблюдаем.
Но новая теория заявляет, что на самом деле константы могли быть другими, но не случайным образом. Предполагается, что их значения устанавливаются в результате динамического процесса, что означает, что его тоже можно моделировать аналогично всем другим зависимым от времени процессам, которые нам известны.
Ученые говорят, что эта теория только маленький шаг в новом направлении познания Вселенной и требуется движение к гипотезам, которые они планируют изучить в дальнейшей работе. Успех в обосновании этой теории, по мнению авторов, позволит не только по-новому взглянуть на Вселенную, но и даст возможность получить практические результаты, такие как построение обучающихся машин из степеней свободы калибровочного и гравитационного полей, или создание кваркового компьютера, который вычисляет, используя спины и изоспины кварков и глюонов в качестве кубитов.