Ай неге жерге құламайды?

Қызықты фактілер: Ай неге жерге құламайды немесе тартылмайды?

1. Кіріспе

2. Дүниежүзілік тартылыс заңы

3. Жер айды тартатын күш айдың салмағы деп атауға болады ма?

4. Жер-Ай тақырыбында Орталық күш бар ма, ол не үшін әрекет етеді?

5. Ай не айналасында?

6. Жер мен Ай тап болуы мүмкін? Күн айналасында олардың ор-биттері қиылысады, тіпті бір рет

7. Қорытынды

8. Әдебиет

Кіріспе

Жұлдызды аспан барлық уақытта адамдардың қиялына ие болды. Неге жұлдыздар жанып жатыр? Олар түнде қанша күшейді? Олар бізден алыс ма? Жұлдызды әлемнің шекаралары бар ма? Ежелгі дәуірден бастап адам осы және басқа да көптеген мәселелерді ойлады, біз өмір сүріп жатқан үлкен әлемнің құрылымын ұғынуға ұмтылды. Бұл ретте, тартылыс күші шешуші рөл атқаратын әлемнің зерттеуі үшін кең аймақ ашылды.

Табиғатта бар барлық күш-жігердің арасында тартылыс күші әр түрлі, барлық жерде көрініс табатын. Барлық денелер дененің осы күштің әсерінен пайда болатын жылдамдыққа, денеге қоса берілген күштің қатынасы ретінде анықталатын массаға ие. Екі дененің арасында әрекет ететін тартылыс күші екі дененің салмағына байланысты; ол қаралып отырған денелердің массасына пропорционалды. Басқа күштер мүлдем өзгеше қашықтыққа байланысты болуы мүмкін; мұндай күштер аз емес.

Барлық салмақты денелер өзара тартымдылықты сезінеді, бұл күш планетаның айналасындағы күн мен жер серіктер айналасындағы ғаламшардың қосуын тудырады. Гравитация теориясы-Ньютон жасаған тео-рия қазіргі ғылымның бесігінде тұрды. Эйнштейнмен жасалған гравитацияның басқа теориясы 20 ғасырдың тео-ретикалық физикасының ең үлкен жетістігі болып табылады. Адамзат дамуының жүзжылдығы ішінде адамдар денелердің өзара тартылу құбылысын жасады және оның көлемін өлшеді; олар бұл құбылысты өзіне қызмет ету, оның ықпалынан асып, ең соңғы уақытта оны төтенше дәлдікпен талдап, ғаламның тереңіне айналдыру

Ньютонның Дүниежүзілік тартымдылық Заңын ашу үшін алма ағашынан құлау туралы әңгіме кеңінен танымал. Бұл әңгіме қаншалықты сенімді, білмеймін, бірақ сұрақ: «ай неге жерге түспейді?», Ньютонның инте-ріне кіріп, оны дүниежүзілік тартылыс заңының ашылуына әкелді. Әлемдік тартылыс күші гравитациялық деп аталады.

Дүниежүзілік тартылыс заңы

Ньютонның еңбегі денелердің өзара тартылуы туралы оның гениальды болжамында ғана емес, сонымен қатар олардың өзара әрекеттесу Заңын таба алды, яғни екі дененің арасындағы гравитациялық күш есептеу формуласы.

Дүниежүзілік тартылыс заңы: кез келген екі дене бір-біріне күшпен, олардың әрқайсысының массасына тікелей пропорционалды және олардың арасындағы қашықтықтың кері пропорционалды квадратына қарай тартылады

Ньютон жер айын хабарлайтын үдеуді есептеді. Жер бетінде еркін түсетін денелерді жеделдету 9,8 м/с2 тең. Ай Жерден шамамен 60 жер радиусына тең нәсілге қашалған. Бұл қашықтықтағы қабыну:. Осындай үдеумен ай, жер бетіне бірінші секундта 0,27 / 2=0,13 см жақындауы тиіс

Бірақ ай, бұдан басқа, инерция бойынша жылдам СҚО-рылық бағытында, яғни осы нүктеде Зем-ли айналасында оның орбитасына тура, жанама түрде қозғалады (сурет. 1). Инерция бойынша қозғала отырып, ай есептей-тін, бір секунд үшін 1,3 мм-ге есептей-тін жерден кетуі тиіс. Екі қозғалыс да қарқынды емес. Ай шеңберге жақын сызық қисығымен қозғалады.

Инерция бойынша қозғалыстың бағытына иірілген бұрышпен Денеге әсер ететін тартылыс күші ретінде көрінетін тәжірибені қарастырайық (сурет. 2). Көлбеу жело-Бадан қысылып, инерция бойынша тік сызық бойынша жылжуды жалғастырады. Егер бір жақ магнит салса, онда магнит тартылу күші арқылы трек-торий шарик қисық болады.

Тырысып та, тығынды шарикті айналаның ауасында сипатталатындай лақтыруға болмайды, бірақ жіпті емес жіпті байлап, қолдың айналасына айналдыруға болады. Тәжірибе (сурет. 3): шыны түтікшеден өтетін жіппен ілінген жүкші жіпті тартады. Жіптің тартылу күші бағыт бойынша линей жылдамдығының өзгеруін сипаттайтын орталықтандыру үдеуін тудырады.

Ай жер айналасына айналады, тартылыс күшімен өмір сүреді. Бірақ, осындай үлкен күшке қарамастан, Ай Жерге құламайды, бастапқы жылдамдығы бар және одан басқа, инерция бойынша қозғалады.

Читайте также:  Төтенше жағдайларды жіктеу туралы

Жер бетінен айға дейінгі қашықтықты және жер айналасындағы айдың айналыстарының санын біле, Нью-тон айдың орталықтандыру үдеуінің шамасын анықтады.

Сол сан шықты-0,0027 м / с2

Айдың жерге тартылу күшінің әрекетін тоқтатыңыз-және ол тура сызық бойынша ғарыштық кеңістіктің түбіне жетеді. Улетит бойынша жанама ша-рик (сур. 3) Егер айналғанда шарды ұстап тұратын жіп жыртылса. Күрішке арналған аспапта. 4, ортадан тепкіш машинада тек байланыс (жіп) шеңберлі орбитада шариктерді ұстайды. -Рыве жіптер түйіршіктер екпіннің-тар бойынша жанама кернеумен тексеру. Бірақ, егер біз осындай чер-теж жасайтын болсақ (сурет. 5), одан шарлар шеңберге қатысты тура қозғалады.

Инерция бойынша қозғалысты тоқтатыңыз — Ай Жерге құлап еді. Құлдырау төрт күн Он тоғыз сағат елу төрт минут елу жеті секунд еді-Ньютон есептеді.

Бұл жерде G-гравитациялық посто-янная, т1 және m2 — жер мен Айдың массасы, r — олардың арасындағы қашықтық. Формулаға нақты деректерді қойып, Жер айды итеріп, шамамен 2 * 1017 Н тең күш мәнін аламыз

Дүниежүзілік тартылыс заңы барлық адамдарға қолданылады, демек, күн де айды тартады. Қандай күшпен санайық?

Күн массасы Жер массасынан 300 000 есе көп, бірақ ХБ-жд ара қашықтығы күн мен Ай Жер мен Ай арасындағы қашықтықтан 400 есе көп. Мысалы, формулада сандар 300 000 есе, ал тамыр-ауыстырғыш-4002, немесе 160 000 есе артады. Тартылыс күші шамамен екі есе көп болады.

Бірақ неге ай күнге құлайды?

Ай Күн сәулесіне, сондай-ақ жерге түседі, яғни тек Күн айналасында айнала отырып, шамамен бір бөлікте қалу үшін.

Күн айналасында Жер өзінің серіктерімен бірге-Ай, Күн, күн және ай Күн айналасында айналады.

Бұл сұрақ туындайды: Ай Жерге құламайды, өйткені, жылдамдығы бар, инерция бойынша қозғалады. Бірақ Ньютонның үшінші заңы бойынша екі дене бір-біріне әсер ететін күш мөлшері бойынша тең және жалған оңға қарама-қарсы. Сондықтан, Жер қандай күшпен айды тартады, сол аймен жерді тартады. Неге жер айға құлайды? Немесе ол да айдың айналасында?

Өйткені, ай да, жер де ортақ баға шеңберіне айналады-масс, немесе жеңілдетілген, жалпы ауырлық орталығының айналасында айтуға болады. Жұмыс тәжірибесі бар және Орталық беж машинамен тәжірибе жинақтаңыз. Бір шарлардың массасы екіншісінің массасынан екі есе көп. Жіппен байланысты шариктер айналу осіне, олардың осьтен немесе жұмыс ортасынан ауытқуына қатысты тепе-теңдікте қалып қою кезінде, қайта тұрақты массаға ие болуы тиіс. Осы шарлар айналатын нүкте немесе орталық екі шардың баға массасы деп аталады.

Ньютонның үшінші заңы шариктермен тәжірибе жүзінде бұзылмайды: шарлары бар күштер бір-бірін массаның жалпы орталығына тартады, тең. Жүйеде Жер-Ай жалпы Орталық Күн айналасында қалыптасады.

Жер Лу-ну тартатын күш ай деп атауға болады ма?

Жоқ, болмайды. Біз жердің тартылуынан туындаған күшімізді атаймыз, денені қандай да бір тірекке: таразының тостағанына, өлшеуге немесе динамометр серіппесіне созады. Егер айдың астына (жерге салынған жағынан) тұғырықты қойсаңыз, онда ай оған берілмейді. Ай динамо-метрдің серіппесін тартпайды. Зем-лердің Айдың тартылу күшінің барлық әрекеті тек қана Орталық жылдам үдеудің оған хабарламасында Ор-Битте айды ұстап тұру арқылы көрінеді. Ай туралы айтуға болады, Жерге қатысты ол неве-сома ғарыш кемесі-спутниктегі алдын-ала ескертудің невесомасы сияқты, қозғалтқыштың жұмысы тоқтаған кезде және кемеде тек жерге тартылу күші ғана әрекет етеді, бірақ бұл күш салмақты деп айтуға болмайды. Ғарышкерлер қолынан шығаратын барлық заттар (авторучка, блокнот) құлап емес, кабинаның ішінде сергек қалады. Айдың барлық денелері айға қатысты, әрине, егер бірдеңе ұстап тұрмаса, бірақ жерге алып жүру бойынша бұл денелер бу-Шут невесома және жерге құлай алмайтын болса, оның бетіне құлап кетеді.

Жер-Ай, ол не үшін әрекет етеді?

Читайте также:  Оқушылардың метатанымдық немесе өздігінен реттелетін оқуының алғышарты

Жер жүйесінде-Ай Жер мен Айдың өзара тартылу күші тең және қарама-қарсы, атап айтқанда массаның ортасына бағытталған. Бұл екі күш центрост-ремительные. Мұнда ортадан тепкіш күш жоқ.

Жерден Айға дейінгі қашықтық шамамен 384 000 км. айдың массасын жер массасына алып жүру-1/81 тең. Демек, масса ортасынан ай мен жердің орталықтарына дейінгі қашықтық осы сандарға кері пропорционалды болады. Демек, масса орталығы жердің ортасынан 4 700 км қашықтықта орналасқан.

Демек, жер массасының орталығы-Ай Жер шарының ішінде жатыр. Сондықтан, дәлірек айтқанда, Айдың жер айналасына айналғаны туралы айтуға болады.

Зымыран Жердің жасанды серігі болуы үшін, ол бастапқы жылдамдықты хабарлау керек пе? 8 км/сек. Зымыран Жерді тарту саласынан шығу үшін 11,2 км/сек тең екінші Ғарыш жылдамдығы қажет. Айдың зымырандарын іске қосу үшін аз жылдамдық қажет, өйткені айда тарту күші Жерге қарағанда алты есе аз.

Зымыранның ішіндегі денелер сол сәттен бастап жеңіл болады, Қозғалтқыштар мен зымыранның жұмысын доғарады, бұл ретте жердің тартылыс өрісінде бола отырып, жер шеңберіне орбитада еркін ұшып кететін болады. Жер және жер серігі айналасында еркін ұшу кезінде, және ондағы барлық заттар жер массасының ортасына қатысты бірдей орталықсыздандыру үдеуімен және салмағы жоқ қозғалады.

Ортадан тепкіш машинада шарикті жіппен байланысы жоқ: ра-диус бойынша немесе шеңберге қатысты қалай қозғалады? Жауап жүйені таңдауға байланысты-есеп, яғни салыстырмалы-бірақ біз қандай санақ денесін шари-керлердің қозғалысын қарастырамыз. Егер есептеу жүйесі үшін үстелдің бетін қабылдаса, шариктер олар сипаттаған шеңберлерге қатысты қозғалады. Егер есептеу жүйесі үшін айналмалы аспапты алсаңыз, шариктер радиус бойынша қозғалады. Есептеу жүйесін көрсетпей қозғалыс туралы мәселе мүлде мағынасы жоқ. Жылжу — яғни жүріп-тұруға қатысты басқа да тел біз обя-за-қанда көрсетуге қатысты қандай дәл.

Ай не айналасында?
Егер жерге қатысты қозғалысты қарастырса, ай жер ортасына барады. Егер денеден күн қабылдайтын болса, Күннің айналасында.

Жер мен Ай тап болуы мүмкін? Күн айналасында олардың ор-биттері қиылысады, тіпті бір рет емес.

Әрине, жоқ. Егер айдың орбитасы салыстырмалы болса, бірақ жер жерді кесіп өткен. Жердің немесе айдың қиылысу пунктінде орналасқан кезде жердің және Айдың арасындағы қашықтық орташа 380 000 км тең. (Зем-Лиден күнге дейінгі қашықтық, белгілі болғандай, 150 000 000 км тең). Шеңбердің бір бөлігіне тең доғада (жердің айлық жолы), шекті қашықтықтарда шеткі де санай отырып, бес то-чекті атап өтті. Бұл нүктелер айдың кезекті төрттеріндегі жерге қатысты ай сайынғы орбиталардың орталығы болады. Нель-зя ай орбитасының радиусы жер орбитасы сызылған сол масштабта бейнелейді, өйткені ол слиш-ком мал болады. Үшін сызу лунные орбитаның керек таңдалған ауқымын ұлғайтуға шамамен он есе, ал радиусы лун-дық орбитаның шамамен 4 мм. осыдан Кейін ка-залы әр орбитада ереже Ай аймағында бірге жасайды, және единил-меченные нүктелері бір қалыпты үзік сызықпен сызу.

Басты міндет денені бөлу болды. Центрден тепкіш машинамен тәжірибе кезінде екі санақ денелері бір мезгілде үстелдің жазықтығына шоғырланады,бұл ретте олардың біріне назар аудару өте қиын. Біз өз міндетімізді осылай шештік. Тығыз қағаздан жасалған сызғыш (оны қаңылтырмен ауыстыруға болады, плси-дауысты және т.б.) шарды еске түсіретін кар-тондық дөңгелекшені сырғытатын өзек болады. Екі диаметрлі оң жағынан сызғыш арқылы тесіктер қалдырылды. Сызғыштың осі бойымен тесіктер жасалған. Санақ денелері сызғыш пен таза қағаз парағы болып табылады, ол үстелді бұзбау үшін фанера парағына кнопкалармен бекітілген. Насадив күніне арналған бу-лавку, білік, воткнули булавку » фанераға (сур. 6). Сызғышты тең бұрыштарға бұрған кезде тізбектеп орналасқан тесіктер бір тік сызықта көрсетілген. Бірақ сызғыш бұрылғанда оның бойымен картонды дөңгелекшені сырғытады, содан кейін оның қалпын бу-магада белгілеуді талап етті. Осы мақсатта үйірме орталығында да тесік жасалды.

Читайте также:  Космонавтиканың даму тарихы туралы мәлімет

Сызғыштың әр бұрылысында қарындашты өткір қағазда үйірме орталығының жабылуын атап өтті. Линейка ол үшін алдын-ала белгіленген барлық ережелер арқылы өткен кезде кіріс сызғышы. Қағаздағы белгілерді жалғай отырып, перемеаля үйірмесінің ортасының екінші денесіне қатысты тік сызық бойынша, дәлірек айтқанда бастапқы шеңберге қарай есептейтіндігі өлді.

Бірақ аспапта жұмыс істеу кезінде мен бірнеше қызықты жаңалықтар жасадым. Біріншіден, өзектің (сызғыштың) біркелкі айналуында ша-рик (дөңгелекше) ол бойынша біркелкі емес, жылдам. Дененің инер-циясы бойынша тең-өлшемді және түзу сызықты болуы керек-бұл табиғат заңы. Бірақ біздің доп инерция бойынша ғана қозғала ма, яғни еркін? Жоқ! Ол өзекшені итеріп, со-оған тездетуді ортақтады. Егер сызбаға жүгінсеңіз бәрі түсінікті болады (сурет. 7). Көлбеу ли-нияда (жанама) 0, 1, 2, 3, 4 нүктелерімен доптың жағдайы белгіленген, ес-ол еркін қозғала ма еді-бірақ. Сол сандық белгілері бар радиустардың тиісті жалғанулары доп жылдам қозғалатынын көрсетеді. Доптың үдеуі өзектің серпімді Күшін хабарлайды. Сонымен қатар, шарик пен стерженнің арасындағы үйкеліс қозғалысқа қарсылық көрсетеді. Егер үйкеліс күші доп үдеуді хабарлайтын күшке тең болса, шардың өзегі бойынша қозғалысы біркелкі болуы керек. Суреттен көретініміз 8, шарик) қозғалысы салыстырмалы қағаздар үстелде криволинейное. Сабақтарында ылы-че-лық қиқым, мұндай қисығы «деп аталады спираль байланысты Архимед». Сол қисық бойынша бірқалыпты айналмалы қозғалысты біркелкі қозғалысқа айналдыруды қалайтын кейбір механизмдерде жұдырықшалардың профилін сызады. Егер бір-біріне осындай екі қисық орнатылса, онда жұдырық жүрек тәрізді пішінді алады. Осындай пішінді бөлшектің біркелкі айналуы кезінде оған тірелетін өзек үдемелі-қайтарымды қозғалысты жасайды. Мен осындай жұдырықтың үлгісін жасадым (күріш. 9) жіпті катушкаға біркелкі орауға арналған механизм моделі (сурет. 10).

Мен тапсырманы орындағанда ешқандай жаңалық жасамадым. Бірақ мен көп нәрсені үйрендім, бұл диа-грамм (күріш. 11). Айдың жағдайын оның фазаларында дұрыс анықтау керек болды, оның анасы-айдың және жердің орбиталары бойынша қозғалысының бағыты туралы. Сызбада дәлсіздік бар. Олар туралы қазір айтайын. Таңдалған масштабта ай орбитасының кри-визасы дұрыс бейнеленген. Ол күнге қатысты барлық уақытта бүгілуі тиіс, яғни қисық орталық орбитаның ішінде болуы тиіс. Сонымен қатар, жыл 12 ай емес, одан да көп. Бірақ шеңбердің он екінші бөлігі оңай, сондықтан мен шартты түрде 12 ай ай екенін қабылдадым. Ақырында, Күннің айналасында жер емес, жер жүйесінің жалпы орталығы-ай.

Қорытынды

Ғылым жетістіктерінің жарқын мысалдарының бірі, табиғаттың шексіз танымалдылығының айғақтарының бірі — «қаламның ұшында»есептеу жолымен Нептун планетасының ашылуы болды.

Уран-Сатурннан кейінгі ғаламшар, ғаламшардан ең алыс болып саналған, XVIII ғ.соңында В. Гершельмен ашылған. XIX ғасырдың 40-шы жылдарына қарай нақты бақылаулар Уран әрең өзі ұстануға тиіс жолдан едәуір жалтаратынын көрсетті. Осылайша, аспан денелерінің қозғалыс теориясы, дәл, сынаққа ұшырады.

Леверье (Францияда) және Адаме (Англияда) белгілі планеталардың тарапынан наразылықтар уранның қозғалысындағы ауытқушылықты түсіндірмесе, онда оған әлі белгісіз дененің тартылуы байқалатынын білдіреді. Олар Уранның артында осы ауытқуларды өз тартуымен жасайтын белгісіз дененің болуы тиіс деп есептейді. Олар белгісіз ғаламшардың орбитасын, оның массасын есептеді ме және қазіргі уақытта белгісіз пла-нетаның жүруіне тиіс болған жерді не-беде көрсетті. Бұл планета телескоптан олар 1846 жылы көрсеткен орында табылған. Нептун нашар көзге көрінбейді. Сонымен, теория мен тәжірибе арасындағы келіспеушіліктер материалистік ғылымның авто-ритетін бүлдірген, оның триумфына алып келді.

Әдебиеттер тізімі:

1. М. И. Блудов-физика бойынша әңгімелер, бірінші бөлім, екінші басылым, қайта өңделген, Мәскеу «Просвещение» 1972.

2. Б. А. Воронцов — вельямов-Астрономия !1 сынып, 19-шы басылым, Мәскеу «Просвещение» 1991.

3. А. А. Леонович-Мен әлемді танимын, Физика, Мәскеу АСТ 1998.

4. 9 сынып, «Дрофа» Баспа үйі 1999.

5. 19 — шы басылым, «Наука» баспасы, Мәскеу 1976

Оставить комментарий