Топ-100

Почему Луна не падает на Землю?

0

Из-за силы тяготения у нас все норовит упасть на землю. Эта немного загадочная сила придает вещам вес. Вот почему мяч падает обратно, как бы высоко вы его ни подбросили. Но почему же в нас никак не врежется Луна?

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.

Луна все время промахивается

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? 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 нашей планеты. 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. 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.

Правильная скорость спутников

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.

МКС также вращается вокруг Земли. Там живут космонавты. 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.

Искривленное пространство

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.

Элисе Хьерстад, Forskning (перевод inosmi.ru)

Share.

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.