Луна подошла к Земле на минимальное расстояние
https://ria.ru/20210526/superlunie-1733912108.html
Луна подошла к Земле на минимальное расстояние
Луна подошла к Земле на минимальное расстояние — РИА Новости, 26.05.2021
Луна подошла к Земле на минимальное расстояние
Луна подошла к Земле на самое близкое в 2021 году расстояние, данное явление называют суперлунием. РИА Новости, 26.05.2021
2021-05-26T04:56
2021-05-26T04:56
2021-05-26T14:39
наука
москва
российская академия наук
институт космических исследований
космос — риа наука
луна
владимир сурдин
россия
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdn21.img.ria.ru/images/07e5/05/1a/1733928975_0:9:2844:1608_1920x0_80_0_0_f6fc257c921053b1365d969000319c27.jpg
МОСКВА, 26 мая — РИА Новости. Луна подошла к Земле на самое близкое в 2021 году расстояние, данное явление называют суперлунием.На минимальное расстояние к Земле Луна подошла в 04:52 мск.Как ранее рассказал РИА Новости старший научный сотрудник Института космических исследований РАН Олег Угольников, само понятие «суперлуние» не считается крупным астрономическим событием, а относится к «журналистским мемам», поскольку размер Луны в такой момент лишь на пять-шесть процентов больше обычного.Через десять часов после суперлуния (в 14:19 мск) произойдет полное лунное затмение. Его можно будет увидеть на западном побережье Северной Америки, в Тихом океане, Индонезии, Австралии, на восточном побережье Азии. В России его смогут наблюдать жители юго-востока Сибири и Дальнего Востока, поскольку для западной части страны лунное затмение придется на дневное время. Соответственно, на широте Москвы затмение Луны наблюдаться не будет. Перед максимальной фазой Луна поменяет цвет.Как пояснил ранее Угольников, ожидается, что из-за преломления солнечного света земной атмосферой Луна будет выглядеть красной, а ее северная граница получит голубую кайму.Такие события бывают раз в 12 лет для жителей каждого из полушарий Земли, прокомментировал ранее это явление российский астроном и популяризатор науки Владимир Сурдин.
https://ria.ru/20210524/zatmenie-1733589515.html
москва
луна
россия
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2021
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
https://cdn22.img.ria.ru/images/07e5/05/1a/1733928975_0:0:2732:2048_1920x0_80_0_0_449b10bca0023eef670baa1c6d52c201.jpgРИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
москва, российская академия наук, институт космических исследований, космос — риа наука, луна, владимир сурдин, россия, лунное затмение
Расстояние от Земли до Луны: методы определения
В разные периоды месяца размер нашего спутника меняется: в некоторые дни он становится на 15% больше. Кроме того, в это время он на треть ярче. Эти явления объясняет изменяющееся расстояние от Земли до Луны.
Расстояние от Земли до Луны. Credit: spacegid.com.
Как рассчитывали расстояние до Луны древнегреческие астрономы
Попытки измерить численное значение расстояние между нашей планетой и ее спутником начались в тот момент, когда человечество осознало, что Луна — отдельный далекий от нас небесный объект.
Первыми это начали делать астрономы Древней Греции. Например, Аристарх Самосский пытался определить искомую дистанцию при помощи геометрических законов (по методу прямоугольного треугольника, зная земной диаметр), но некорректно определил масштаб и ошибся чуть ли не в 20 раз.
Его соотечественник, Гиппарх Никейский, считал, что расстояние между этими космическими объектами составляет 382 тыс. км. Разница с современными результатами минимальна. В работе ученый использовал познания в геометрии, наблюдал за тенями, отбрасываемыми Луной, выполнял измерения простейшими оптическими и угломерными инструментами.
Эволюция методик измерения расстояния
Основа средневековых способов измерить расстояние — математические и геометрические вычисления, включая расчеты древнегреческих ученых, а также перманентные наблюдения. Позже исследования начали проводить на основании данных, полученных от телескопов, а в ХХ в. — вычислительных машин и космических аппаратов.
Последние измерения, результаты которых принято использовать сейчас, выполнены с помощью лазерного луча. На лунной поверхности расположен установленный прошлыми исследовательскими миссиями специальный отражатель, на который посылается с Земли пучок лучей. Часть из них, отражаясь от Луны, возвращается на земной детектор.
Измерение расстояния от Земли до Луны с помощью лазерного луча. Credit: hightech.fm.
На основании данных о скорости света и измеренного времени, затраченного лучами на прохождение заданного расстояния, были выполнены все необходимые расчеты.
Определение удаленности от Земли и ее варианты
Указать точную дистанцию в километрах не представляется возможным — Луна движется по эллиптической траектории и потому постоянно то удаляется от нашей планеты, то снова к ней приближается.
Кроме того, лунная орбита представляет медленно раскручивающуюся спираль, спутник с каждым годом отдаляется от нас на 38 мм.
Также на его движение влияют сплюснутость нашей планеты и сильное воздействие гравитационных сил Солнца — оно притягивает наш сателлит в 2,2 раза сильнее, чем мы.
В качестве среднего расстояния принято значение 384,4 тыс. км. Астрономы называют эту величину большой полуосью.
Перигей
363,1 тыс. км — минимальная дистанция между Землей и Луной, когда последняя находится в самой близкой точке к нашей планете. Однако это число не является неизменным: расстояние до спутника нашей планеты, когда он уходит в перигей, может меняться от 356,4 до 370,4 тыс. км. Оно зависит от множества внешних факторов.
Определение удаленности от Земли. Credit: o-kosmose.net.
Астрономическое явление, когда перигей Луны совпадает с ее полной фазой, называется суперлунием.
Апогей
В апогее Луна располагается на дистанции 405,7 тыс. км от нас. Это среднее значение, принятое для удобства расчетов, способное изменяться в разные периоды от 404 до 406,7 тыс. км.
Существует термин «микролуние», или «микролуна», характеризующий явление, когда спутник находится одновременно в полной фазе и на максимально удаленном расстоянии от Земли, в дальней точке своей орбиты.
Изменение расстояния под влиянием времени
Астрономы уверены, что сразу после своего рождения наш спутник вращался вокруг Земли на расстоянии примерно в 15-20 тыс. км. Позднее, когда человечество начало свои наблюдения за этим небесным телом, Луна виделась нашим предкам больше своих современных размеров в 20 раз.
Существует неизвестная причина, по которой записи древних ученых о предсказаниях солнечных затмений через много веков не совпадали с их действительными датами в близкое к нам время. По предположению британского астронома Э. Галлея, это может объясняться тем, что земные сутки за много столетий удлинились. Произойти это могло только из-за постепенного удаления от нашей поверхности Луны.
Современные исследования подтвердили постепенное «бегство» Луны — для этого достаточно было постоянно измерять ее высоту над нашей планетой.
Точные измерения с помощью радиолокации и лазерных сигналов доказали ежегодное удаление спутника от нас на 3,8 см.
Теоретически возможна ситуация, когда Луна окончательно покинет земную орбиту, но до того перестанет воздействовать на нас гравитационно, отчего планета вследствие отсутствия приливов повернется к своему сателлиту одной стороной. Определить дату этого события точно пока не представляется возможным, ученые предсказывают лишь приблизительный его срок — не ранее, чем через 616 млрд лет.
Расстояние Луны от Солнца
Среднее расстояние от Солнца до Луны принято считать равным большой земной полуоси — около 149,6 млн км.
Точная дистанция от светила до спутника может быть примерно на 384,5 тыс. км меньше в новолуние или на такую же величину больше в полнолуние.
Но этими величинами, являющимися незначительными в астрономическом плане, для расчетов пренебрегают.
Длительность полета до Луны
К Луне с Земли было совершено уже достаточно полетов для того, чтобы понять, сколько времени занимает это космическое путешествие:
- средний по длительности полет длится примерно 5 дней — столько времени летел к Луне в 2007 г. китайский космический аппарат «Chang’e-1» на стандартных ракетных двигателях;
- кратчайший пилотируемый полет длился 3 дня и почти 4 часа — случилось это в 1969 г.;
- самый первый советский полет к земному спутнику был одновременно и одним из наиболее быстрых в то время — аппарат «Луна-1» добрался до места назначения всего за 2 дня, пройдя в 500 км от лунной поверхности;
- быстрейший современный полет совершил межпланетный зонд NASA «Новые горизонты», который добрался до спутника за рекордные на сегодня 8,5 часа, но он не приземлялся на его поверхность, а пролетел мимо.
Теоретически путь от Земли к Луне, когда вторая будет находиться в перигее, занимает около 10 часов, но полет будет длиться дольше.
По прямой линии лететь нельзя — наша планета движется в пространстве с большой скоростью и за каждый час будет уходить в сторону от нужного пути, потому траекторию передвижения придется корректировать.
Кроме того, вторая космическая скорость 11 км/с, необходимая для выхода аппарата за пределы земной орбиты, будет соблюдаться кораблем не постоянно: сразу после старта его двигателям придется постепенно наращивать обороты, чтобы вырваться из поля тяготения планеты, а при подлете к спутнику космической станции потребуется притормозить.
Вычисление точных расстояний между Луной и Землей помогает организаторам космических полетов корректно рассчитать объем необходимого топлива, а также времени, нужного для полета.
Км до луны. Какое расстояние от земли до луны. Великий потоп обрушится на Землю с Луны
Расстояние от Земли до Луны пытались измерить еще древние греки.
До нас дошло только сочинение Аристарха Самосского «О величинах и расстояниях Солнца и Луны» (III в. до н. э.), где он впервые в истории науки попытался установить расстояния до этих небесных тел и их размеры.
К решению этого вопроса Аристарх подошел очень остроумно. Он исходил из предположения, что Луна имеет форму шара и светит отраженным от Солнца светом. В этом случае, в те моменты, когда Луна имеет вид полудиска, она образует прямоугольный треугольник с Землей и Солнцем:
Если в этот момент точно определить угол между направлениями с Земли на Луну и на Солнце (CAB), можно из простых геометрических соотношений найти, во сколько раз катет (расстояние от Земли до Луны AB) меньше гипотенузы (расстояния от Земли до Солнца AC). По Аристарху, CAB=87°; следовательно, соотношение этих сторон 1:19.
Аристарх ошибся приблизительно в 20 раз: в действительности расстояние до Луны меньше, чем до Солнца, почти в 400 раз. Загвоздка заключается в том, что точно определить момент, когда Луна оказывается в вершине прямого угла, лишь на основе наблюдений невозможно. Малейшая же неточность влечет за собой огромное отклонение от истинного значения.
Величайший астроном древности Гиппарх Никейский в середине II века до н. э. с большой уверенностью определил расстояние до Луны и ее размеры, приняв за единицу радиус земного шара.
В своих вычислениях Гиппарх исходил из правильного понимания причины лунных затмений: Луна попадает в земную тень, имеющую форму конуса с вершиной, находящейся где-то в стороне Луны.
Схема, поясняющая определение радиуса Луны по методу Аристарха.
Посмотрите на рисунок. Он показывает положение Солнца, Земли и Луны во время лунного затмения. Из подобия треугольников следует, что расстояние от Земли до Солнца AB во столько раз больше расстояния от Земли до Луны BC, во сколько раз разность радиусов Солнца и Земли (AE — BF) больше разности радиусов Земли и ее тени на расстоянии Луны (BF — CG).
Из наблюдений при помощи простейших угломерных инструментов следовало, что радиус Луны составляет 15″, а радиус тени приблизительно 40″, то есть радиус тени больше радиуса Луны почти в 2,7 раза. Приняв расстояние от Земли до Солнца за единицу, можно было установить, что радиус Луны почти в 3,5 раза меньше радиуса Земли.
Уже было известно, что под углом в 1″ наблюдается предмет, расстояние до которого превосходит его размеры в 3 483 раза. Следовательно, рассуждал Гиппарх, под углом в 15″ наблюдаемый предмет будет в 15 раз ближе. Значит, Луна находится от нас на расстоянии, в 230 раз (3 483: 15) превосходящем ее радиус. А если радиус Земли составляет приблизительно 3,5 радиуса Луны, то расстояние до Луны равно 230: 3,5 ~ 60 радиусов Земли, или около 30 земных диаметров (это около 382 тыс. километров).
В наше время измерение расстояния от земли до Луны было выполнено с помощью метода лазерной локации. Суть этого метода заключается в следующем. На поверхности Луны устанавливается уголковый отражатель. С Земли с помощью лазера на зеркало отражателя направляется лазерный луч. При этом точно фиксируется время, когда сигнал был излучён. Отражённый от прибора на Луне свет в течение примерно одной секунды возвращается в телескоп. Определив точное время, за которое луч света проходит расстояние от Земли до Луны и обратно, можно установить расстояние от источника излучения до отражателя.
С помощью этого метода расстояние от земли до Луны определено с точностью до нескольких километров (максимальная точность измерения в настоящее время — 2-3 сантиметра!): в среднем оно составляет 384 403 км . «В среднем» не потому, что это расстояние взято из разных или приблизительных результатов измерений, а потому, что орбита Луны представляет собой не окружность, а эллипс. В апогее (наиболее удаленная от Земли точка орбиты) расстояние от центра Земли до Луны 406 670 км, в перигее (наиболее близкая точка орбиты) — 356 400 км.
Космос всегда интересовал человека. Далёкий, неизведанный и таинственный: возможности космических путешествий и открытие новых далеких миров неизменно волновали человека. Ближайшим к нам небесным телом является земной спутник Луна, поэтому неудивительно, что ещё на заре освоения космоса человек пытался долететь именно до этого небесного тела. Расскажем вам о том, сколько нужно лететь до Луны и поговорим об истории ее освоения.
Вконтакте
Одноклассники
Битва за космос: история освоения
Советский Союз первым смог отправить человека в космос, выиграв тем самым негласное соревнование с Соединенными Штатами Америки. В ответ на это стали развивать свою лунную программу, которая подразумевала первоначально орбитальные облеты спутника, а в последующем и высадку людей на Луну.
Сколько средств ушло на данную программу подсчитать невозможно. Специалисты отмечают, что в сопоставимых ценах реализация этой программы оценивается в 500 миллиардов долларов. Специально для таких полетов НАСА разработало ракету Сатурн 5, которая позволяла добраться до Луны за 3-4 дня. Этот ракетоноситель был самой мощной на те времена ракетой, которая могла покрыть огромное расстояние в несколько сотен тысяч км от Земли до нашего спутника на максимально короткий срок.
Первым человеком, ступившим на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг, который в 1969 году в составе миссии Аполлон 11 смог посадить лунный модуль неподалеку от моря Спокойствия. В последующем было отправлено несколько успешных американских пилотируемых миссий, а в общей сложности на поверхности спутника побывало около десятка астронавтов, которые провели многочисленные исследования и привезли на Землю более 20 килограмм лунного грунта.
Спустя несколько лет интерес к Луне угас, и было решено свернуть дорогостоящую программу полетов. Объясняется подобное дороговизной пилотируемых полетов, поэтому в США и в Советском Союзе решили сконцентрировать свое внимание на околоземном исследовании космоса и строительстве обитаемых станций на орбите Земли. Летать на орбиту Земли было куда проще и дешевле, а создание орбитальной станции позволило существенно продвинуться в развитии исследований космоса.
Интерес к далеким полетам угас почти на 30 лет. Лишь сегодня, когда человечество задумывается об исследовании и , вновь появился интерес к нашему спутнику, который рассматривают в качестве возможной перевалочной базы для далёких межпланетных перелетов. Человечество сделало существенный шаг вперёд в области ракетостроения, что позволяет не только удешевить такие полеты, но и сделать их намного быстрее и безопаснее.
История покорения:
Сколько лететь до Луны
Спутник вращается вокруг Земли по слегка приплюснутой эллиптической орбите. Поэтому расстояние от Земли до Луны может меняться от 355 до 404 тысяч километров. Многим из нас сложно представить подобное расстояние от Земли до Луны. Чтобы преодолеть такой путь, потребуется:
- Если идти пешком , то потребовалось бы 9 лет непрерывной ходьбы.
- На автомобиле , который движется со скоростью около 100 километров в час, можно было бы добраться до Луны за 160 дней.
- На самолете , способном разогнаться до 800 км/ч, лететь нужно около 20 суток.
- На космическом корабле Аполлон, который разгонялся до скорости в несколько тысяч км в час, можно было добраться до Луны за 72 часа.
- Время полета на современном космическом аппарате составляет 9 часов.
Теоретически, полёт на Луну на современных ракетах, даже несмотря на удаление в 380–400 тысяч километров, не представляет особой сложности. Не требуется подбирать время для старта ракетоносителя, так как минимальное и максимальное расстояние до спутника не столь велико. Длительность таких перелетов составляет лишь несколько дней, что позволяет решить проблема радиации в космосе, которая увеличивается при вспышках на Солнце.
Современные тяжелые ракетоносители, которые разрабатываются специально для полета на Марс, могли бы также использоваться для перелетов до Луны и обратно. В данном случае полёт на расстояние в 400 тысяч км занял бы 15–17 часов в одну сторону. Единственный нюанс подобных полетов состоит в том, необходимо первоначально обустроить лунную базу, где бы приземлялись спускаемые модули, что и позволило бы проводить исследование нашего спутника или даже жить на базе в течение определённого времени.
Перспективы дальних полетов и исследовательских миссий
Споры о целесообразности исследования Луны и полетов на наш спутник не утихают и по сей день. Если первоначально на заре исследования и покорения человеком космоса интерес к таким полетам, даже несмотря на расстояние в несколько сотен тысяч км, был чрезвычайно высок, то в последующем люди просто поняли бесперспективность обустройства базы на Луне, которая не имела каких-либо полезных ископаемых, что и делало такие дорогостоящие полеты попросту бессмысленными.
Однако сегодня, когда человечество задумывается о первых полетах на Марс и колонизации Красной планеты, именно Луна на некоторое время может стать перевалочной базой, что, в свою очередь, упростит дальние межпланетные перелеты. Наш спутник может фактически стать испытательным полигоном, что и позволит в последующем заселять Марс и другие пригодные для жизни планеты.
С развитием технологий существенно упростились полеты к нашему естественному спутнику, а обустройство тут обитаемой базы уже не кажется чем-то из разряда фантастики. Лететь до Луны стало проще и безопаснее. В ближайшие десять лет подобные перелеты, несмотря на расстояние до Луны в почти 400 тысяч км, станут обыденным делом, а человек вновь вернётся к исследованию дальнего радиуса Земли.
Луна является естественным спутником Земли. Её основное влияние главным образом выражается в виде приливов и отливов, это связано с тем, что гравитация создает две выпуклости на противоположных сторонах планеты. Также расположена одновременно близко и далеко от Земли. Сколько по времени лететь до Луны?Ученым пришлось потратить огромное количество времени, чтобы вычислить оптимальные траектории полета. Огромное значение имеет как сам летательный аппарат, так и тип используемого топлива, также большое влияние оказывает выбранная методика взлета и посадки. В результате для достижения поверхности спутника человеку может потребоваться от нескольких суток до восьми часов.
Точное измерение дистанции стало возможным благодаря использованию лазерного оборудования, однако еще в более древние времена астроном Гиппарх сумел вычислить, что расстояние от Земли до Луны — примерно, 380 000 километров, оказавшись ближе всех к правде. Именно расстояние, а также местонахождение небесного тела являются основными критериями в вычислении длительности полета. В поисках оптимального решения ученые создали несколько теорий, согласно которым можно оптимизировать количество потраченного топлива и увеличить конечную точность приземления.
Орбита Луны является эллиптической, из-за чего расстояние между спутником и Землей постоянно меняется. Выглядит это следующим образом:
- перигей — это ближайшая точка, когда спутник подходит максимально близко к планете, в случае с Луной расстояние составляет от 356 400 до 370 400 км;
- апогей — противоположная точка орбиты, когда Луна, напротив, наиболее сильно отдаляется от Земли, в этом варианте расстояние составит более 404 000 км;
- средняя дистанция, или большая полуось, равна 384 999 км.
Для того чтобы преодолеть такое «малое» по меркам Космоса расстояние на самолете со скоростью 800 км/ч, понадобится около 20 дней. Известно, что корабли «Аполлон» могли долететь до Луны всего за трое суток, что уже намного быстрее. Если суметь разогнать аппарат до второй космической скорости (11 км/c), то человек сможет выйти на поверхность спутника уже через 10 часов.
Самым технологически продвинутым полетом к Луне стал запуск зонда ЕКА SMART-1. До спутника он добирался целых 410 дней. В качестве силовой установки был использован революционный для 2003 года ионный двигатель, основным достоинством которого стала экономичность в расходе топлива. За все путешествие зонд потратил лишь 82 килограмма топлива, закрепив за подобным способом звание самого экономичного и одновременного самого длительного.
Пять дней понадобилось китайскому спутнику Chang’e-1, чтобы добраться до орбиты Луны, при помощи обыкновенных ракетных двигателей. Однако ему пришлось некоторое время оставаться на орбите Земли, для того чтобы получить правильные координаты точки отправки. Это можно считать очень неплохим результатом, особенно учитывая, что это стандартная технология.
Наиболее быстрым пилотируемым полетом стала миссия «Аполлон». Астронавты отправились «Сатурн-5» и уже через трое суток достигли лунной поверхности. В состав экспедиции входил знаменитый Нил Армстронг. Данный полет имел огромное значение для США, поскольку на нём базировалась вся национальная идея, требовавшая выполнения задачи по покорению спутника Земли. Успешное её выполнение ознаменовало победу Америки над СССР в космической гонке.
Впрочем, перелеты можно осуществить и намного быстрее. Спутник, запущенный согласно проекту NASA «Новые горизонты», относящийся к исследованию Плутона, сумел преодолеть 380 000 километров всего за 8 часов и 35 минут. Это стало возможным благодаря тому, что с самого начала спутник имел сильное ускорение в 58 000 км/ч, данный шаг был обусловлен задачей по преодолению солнечной гравитации, что сделало возможным достижение Луны в более менее приемлемые для человека сроки. Однако следует учитывать перегрузки, которые испытывает организм во время подобного полета, а это, в свою очередь, серьезно осложняет всю задачу, делая настоящей головоломкой для инженеров.
ЗаключениеТем не менее, никакие препятствия и сложности не смогли помешать образованию туристических агентств, которые способны отправить человека в Космос на уик-энд. Подобных туров существует всего несколько, причем в их числе есть как долгие, когда используются ионные двигатели, так и быстрые, в таком случае клиент будет возвращен обратно всего через несколько дней. Однако следует учитывать, какие средства выделяются для осуществления хотя бы одного полета. На данный момент Космос обходится слишком дорого даже государствам, поэтому о простых, даже относительно богатых людях говорить не стоит.
Развитие современных технологий идет очень большими темпами. Уже скоро человечество сможет начать колонизацию и строительство долговременных баз на ближайших космических объектах. Тем не менее, вопрос «Сколько по времени лететь до Луны?» будет открытым из-за появления новых, более эффективных транспортных средств, а также более качественного топлива, которое будет давать намного больше энергии, что позволит серьезно увеличить скорость нынешних космических аппаратов.
Одна из основных черт характера любого человека — это любознательность. Именно ей человечество обязано большинству научных открытий и благам технического прогресса, основывающегося на них. С древних времен человек с интересом всматривался в ночное небо, в котором светилось бесчисленное количество звезд, а по небосводу неспешно плыла Луна. Неудивительно, что с тех пор мечта посетить какое-нибудь небесное тело не покидала человека.
Изобретение телескопа подтвердило предположение о том, что на минимальном расстоянии от Земли находится Луна. С этого момента писатели-фантасты в своих романах отправляли бесстрашных путешественников на это небесное тело. Интересно, что предлагаемые способы вполне соответствовали духу своего времени: снаряд, ракета на основе реактивного двигателя, антигравитационное вещество кейворит (Г. Уэллс) и пр. Правда, сказать точно, сколько лететь до Луны, никто не мог.
С тех пор прошло довольно много времени. Хотя термин «много» применим относительно продолжительности человеческой жизни, а вот для истории прошел всего лишь миг. Сейчас естественный все чаще рассматривается не просто как абстрактная цель полета, а как основа для баз будущего. Это могут быть поселения под сверхпрочным куполом, герметичные города под поверхностью, автоматические обсерватории и заправочные станции для космических кораблей. Поистине, полет фантазии не имеет границ. Удивительно, что при этом многие даже не догадываются, сколько до Луны.
Сейчас расстояние от Земли до спутника вычислено с высокой точностью. Поэтому, зная скорость, можно подсчитать, сколько времени лететь до Луны. Известно, что расстояние между центральными точками этих небесных тел составляет 384 400 км. Но так как для определения времени путешествия нужно знать путь между поверхностями, то нужно вычесть значения радиусов. У Земли это 6378 км, а у спутника 1738 км. Точный ответ на вопрос: «Сколько лететь до Луны?» предполагает необходимость учитывания особенностей орбиты нашего естественного спутника. Как известно, Луны близка к овалу (то есть эллиптическая), поэтому длина пути изменяется в пределах целых 12%, что довольно много. Так, при наибольшем сближении (перигей) расстояние составляет 363 104 км, а вот в дальней точке (апогей) уже 405 696 км. Учитывая сумму их радиусов, вычтем известные значения из меньшего числа и в результате получим 354 988 км. Это и есть удаленность от Земли до лунной поверхности.
Исходя из озвученного выше расстояния, можно совершенно точно сказать, сколько лететь до Луны. Осталось учесть только скорость движения, с которой планируется осуществить столь желаемое путешествие. Итак, время полета к поверхности естественного спутника зависит от выбранного средства передвижения и занимает:
160 суток при езде на автомобиле, передвигающемся со скоростью около 100 км/час;
Соответственно, самолету, пролетающему не менее 800 км в час, потребуется «всего» 20 суток;
Корабли американской программы «Аполлон» достигали поверхности нашего спутника за трое суток и четыре часа;
Развив вторую в 11,2 км/с, удастся покрыть расстояние за 9,6 часов;
Превратившись в чистую энергию (вспоминаем «Космическую Одиссею» Артура Кларка) и перемещаясь со (300 000 км/с), цели можно достичь за ничтожных 1,25 с;
Ну, а приверженцам высказывания: «Тише едешь — дальше будешь!» придется потратить не менее девяти лет, если непрерывно идти обычным шагом со скоростью 5 км/ч.
Очевидно, что вопрос: «Сколько лететь до Луны?» в настоящее время уже можно считать решенным. Осталось лишь выбрать транспортное средство, затем, в зависимости от принятого решения, запастись должным терпением, требуемым количеством провианта и отправиться в путь.
Что такое космический лифт и когда его построят?
Космические полеты обходятся слишком дорого? Один из вариантов решения проблемы, по мнению ученых, — космический лифт. Однако перспективы у технологии пока туманны, и даже Маск не верит в ее реальность
Аудиоверсия материала:
Ваш браузер не поддерживает аудиоплеер.
Материалы РБК Трендов можно не только читать, но и слушать. Ищите и подписывайтесь на подкаст «Звучит как тренд» в Apple Podcasts, «Яндекс.Музыке», Castbox или на другой платформе, где вы слушаете подкасты.
Что такое космический лифт?
На преодоление земного притяжения во время космических полетов тратится огромное количество энергии и денег. Каждый дополнительный килограмм груза на корабле стоит не одну тысячу долларов. И чем дальше летит космический аппарат — тем больше требуется средств.
Именно поэтому ученые предложили оптимальный, на их взгляд, способ доставки грузов за пределы Земли — космический лифт. Это сверхпрочный трос длиной от 42 тыс. до 100 тыс. км, который тянется от Земли до ее орбиты или орбиты ближайших спутников — например, Луны.
Так будет выглядеть лифт Obayashi Corporation
В современном понимании космический лифт будет состоять из блоков, которые передвигаются вверх и вниз по тросу от космодрома на экваторе до космической станции на геостационарной орбите (то есть орбите Земли над экватором, используемой для искусственных спутников). Центробежные силы, вызванные вращением Земли, будут удерживать трос в воздухе. Стоимость проекта оценивают в $10 млрд [1], при этом доставка грузов подешевеет с $3500 до $25 за 0,45 кг (1 фунт).
История идеи космического лифта
Впервые идею безракетной доставки грузов на орбиту предложил в 1895 году Константин Циолковский — основоположник теории космонавтики. Он вдохновился Эйфелевой башней в Париже и предложил построить по ее подобию космический лифт. В теории Циолковского лифт представлял собой башню из прочных материалов, которые препятствуют его сжатию, а верхушка его находилась бы на геоцентрической орбите.
В 1959 году российский ученый Юрий Арцутанов предложил идею лифта, который приводится в движение тросами, устойчивыми к растяжению. В 1975 году появились научные работы с соответствующими расчетами, а в 1979-м Артур Кларк описал идею космического лифта в «Фонтанах рая».
Один из концептов космического лифта
Реально ли построить космический лифт?
Чтобы построить космический лифт, нужен сверхпрочный материал, который способен выдержать многотонные грузы и не сломаться под влиянием атмосферного давления. Таким материалом могут быть нанотрубки, но на сегодня их прочности недостаточно: при необходимых 120 ГПа самый лучший результат испытаний — пока что 52 ГПа. Большие надежды возлагают на графен, который в 200 раз прочнее стали.
Выпуск YouTube-канала «Индустрии 4.0», посвященный графену
Вторая проблема — это космический мусор: мелкие астероиды, обломки ракет, вышедшие из строя спутники, всего около 500 тыс. единиц. Все они вращаются по той же орбите и могут повредить лифт. Чтобы справиться с этой проблемой, ученые предлагают различные технологии для сбора мусора, вплоть до совместных проектов с Минобороны США.
Какие проекты есть сейчас?
Самый амбициозный проект космического лифта предложили исследователи Зефир Пеньор из Кембриджского университета и Эмили Сэндфорд из Колумбийского университета. Их лифт представляет собой кабель, который соединяет Землю с Луной. По расчетам исследователей, такой кабель достаточно протянуть от Луны до геосинхронной орбиты (то есть орбиты Луны). Изготовить его можно из углеродных полимеров толщиной с карандаш.
Лифт, согласно проекту, совершает полный оборот раз в месяц. Это позволит распределить центробежную силу так, чтобы она проходила через точку Лагранжа — там, где гравитационные поля Земли и Луны полностью нейтрализуют друг друга. Там же предлагают разместить орбитальные станции (сейчас они вращаются на орбите Земли). В точке Лагранжа значительно меньше изменение скорости силы тяжести, поэтому оброненные предметы остаются рядом, а не улетают в атмосферу.
На реализацию проекта понадобятся миллиарды долларов. Но это позволит на две трети сократить расходы на топливо, которое уходит на запуски ракет. Кроме того, проект откроет возможности для создания колоний-поселений на поверхности Луны.
С 2005 года NASA проводит конкурс на лучшую модель космического лифта — аппарата, который поднимется по тросу на максимальную высоту с максимальной скоростью. Подобные же конкурсы проводят в Германии и Японии. Пока что самый выдающийся результат — 1,2 км. Победители получали гранты на свои исследования, но так и не смогли продвинуться дальше прототипа.
В Канаде разработкой лифта занимается Thoth Technology. Компания получила патент США на свою разработку башни, которая сохраняет жесткость за счет сжатого газа. В концепции канадцев лифт будет доставлять грузы на высоту 20 км, откуда их будут забирать ракеты. Это позволит экономить до 30% топлива.
Проект башни канадской компании Thoth Technology
В Японии создание космического лифта активно поддерживается государством. Местная Obayashi Company обещает построить лифт к 2050 году. Компания работает с частными подрядчиками и университетами, чтобы создать максимально прочные нанотрубки.
В 2018 году на МКС стартовал эксперимент STARS-Me, разработанный физиками из японского университета Сидзуока. Это автономный роботизированный спутник с космическим мини-лифтом, который будет в миниатюре моделировать условия, с которыми могут столкнуться подобные системы. Его камеры будут следить за движением двух крошечных лифтов по десятиметровому тросу в невесомости.
Китайцы намерены опередить Японию и построить космический лифт к 2045 году. Они тоже ведут разработки в области углеродных нанотрубок. В 2018-м исследовательская группа Университета Цинхуа запатентовала технологию создания углеродного волокна, 1,6 г которого выдерживает до 800 тонн.
Что думают эксперты?
В NASA считают, что сама концепция космического лифта очень перспективна. Главную ставку делают на японский и китайский проекты — то есть, запуск лифта к 2050 году.
Митио Каку, профессор физики Городского колледжа Нью-Йорка, популяризатор науки и футуролог, называет космический лифт «Святым Граалем освоения космоса»:
«Представьте, что вы нажимаете кнопку «вверх» и поднимаетесь на лифте в небо. Это могло бы открыть космос для каждого человека».
Митио Каку о космическом лифте
Питер Суон, президент Международного консорциума по созданию космического лифта ISEC, тоже настроен оптимистично: «Эта технология открывает феноменальные возможности, она обеспечит человечеству доступ к Солнечной системе. Я думаю, что первые лифты будут работать в автоматическом режиме, а спустя 10-15 лет в нашем распоряжении уже будут от шести до восьми таких устройств, достаточно безопасных, чтобы транспортировать людей».
Однако Суон также говорит и о трудностях: «Единственная технологическая проблема, которую предстоит решить — подбор подходящего материала для изготовления троса. Все остальное мы можем построить уже сейчас».
Кевин Фонг, основатель Центра высотной, космической и экстремальной медицины при Университетском колледже Лондона, тоже считает идею амбициозной: «Мне нравится дерзость концепции космического лифта. Я могу понять, почему она кажется людям такой привлекательной. Возможность добираться до низких орбит Земли недорого и безопасно открывает для нас всю внутреннюю область Солнечной системы».
При этом Фонг признает, что строительство космического лифта — достаточно сложный процесс. Он считает, что даже если людям удастся преодолеть технические сложности, получившаяся конструкция будет представлять собой «гигантскую натянутую струну, сводящую космические аппараты с орбит и постоянно подвергающуюся бомбардировке космическим мусором». Кроме того, строительство такого лифта потребует активного использования космических кораблей и большого количества выходов в открытый космос за всю историю человечества.
Илон Маск и вовсе усомнился в реальности этой идеи. Выступая на конференции в Массачусетском технологическом институте, он сказал:
«Это слишком технически сложная задача. Проще соорудить мост между Лос-Анджелесом и Токио, чем построить лифт на орбиту».
У Земли появилась вторая луна. Но она очень маленькая и скорее всего ненадолго
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Новый спутник Луне не конкурент
Центр изучения малых планет Международного астрономического союза сделал сенсационное объявление: у Земли не один, а два естественных спутника!
Но не спешите ночью на улицу с биноклем: все равно ничего не разглядите. Луна № 2 — это крупный метеорит или мелкий астероид от двух до 3,5 метра в поперечнике.
Для сравнения: диаметр известной всем Луны составляет 3474 км.
15 февраля объект случайно заметили в телескоп во время очередного сеанса наблюдения за небом астрономы Теодор Прюн и Каспер Верчес из обсерватории Маунт-Леммон в штате Аризона, о чем последний сообщил в своем «Твиттере».
Дальнейшие вычисления показали, что космическое тело 2020 CD3 — один из примерно миллиона населяющих Солнечную систему астероидов, который пролетал мимо Земли и был захвачен ее притяжением около трех лет назад. Оборот вокруг Земли он совершает за 47 суток.
Исследователь из Королевского университета Белфаста Григорий Федорец заявил журналу New Scientist, что по его расчетам новый спутник не останется с нашей планетой навсегда. В апреле нынешнего года комбинированное воздействие гравитационных полей Земли, Луны и Солнца, вероятно, заставит его покинуть земную орбиту и вернуться в открытый космос.
По этой причине Центр изучения малых планет официально присвоил мини-луне статус не спутника Земли, а временно захваченного объекта.
Аналогичный случай имел место в сентябре 2006 — июне 2007 года с временно захваченным объектом 2006 Rh220.
Кроме того, Землю около ста лет сопровождает открытый четыре года назад астероид 2016 HO3, но вращается он не вокруг Земли, а вокруг Солнца по орбите, параллельной орбите Земли. Расстояние до него в 13,6 раза больше дистанции между Землей и Луной.
Физики рассказали, что будет, если Луна приблизится к Земле
В фильме Джима Керри «Брюс Всемогущий» 2003 года персонаж Джима Керри внезапно обретает божественные способности и использует их, чтобы лассировать полную луну и притянуть ее ближе к Земле. Позже фоновые кадры в фильме показывают телевизионные новости о массовых беспрецедентных наводнениях по всему миру.
На самом деле сценарий наводнения не так уж далек от того, что могло бы произойти, если бы Луна внезапно оказалась намного ближе к Земле, объясняет Нил Коминс, физик из университета штата Мэн. Самый известный эффект Луны — её гравитационное притяжение на океаны Земли, которое приводит к двум приливам и двум отливам каждый день.
Но если бы Луна находилась на половине расстояния от Земли, как сейчас, приливы были бы в восемь раз выше, объясняет ученый. По его словам, некоторые острова будут полностью погружены под воду в течение большей части дня, а населенные береговые линии, вероятно, станут непригодными для проживания из-за приливов.
Но более высокие океанские приливы — это еще не все. По словам Коминса, спутник Земли также оказывает приливное воздействие на её сушу.
Но это далеко не единственный результат приближения Луны, ведь она также оказывает приливное воздействие на сушу Земли. Если бы ближе к Земле Луна оказалась внезапно, то такой эффект был бы подобен удару молотка по гонгу — волны энергии будут отражаться от планеты из-за внезапного увеличения силы гравитационного притяжения Луны. Такой внезапный удар гравитации повлияет на земную кору, следствием чего станут землетрясения и извержения вулканов.
Еще один эффект, которого следовало бы ждать в таком случае, это замедление вращения Земли. Это связано с тем, что, когда гравитация Луны притягивает океаны, возникающее трение между дном океана и водой замедляет вращение Земли.
Также ученые отметили, что жители Земли смогут гораздо чаще видеть солнечные затмения. Связано это с тем, что более близкая Луна будет перекрывать большую часть неба, соответственно, с нашей точки зрения, будет чаще проходить перед Солнцем.
Читать далее
Найдено объяснение, как Вселенная отражается возле черных дыр
Массовые отравления и новые версии гибели цивилизации: как изменились наши знания о майя
ОАЭ испытали технологию искусственного вызова осадков в 50-градусную жару
Модель Солнечной системы — Oficiální stránky obce Hýsly
Модель Солнечной системы
Солнечной системой называется система планет вращающихся вокруг звезды Солнца. Среди этих планет — и наша Земля. Солнечная Система состоит из солнца и небесных тел удерживаемых солнечным притяжением. Масса солнца примерно в 330 000 раз превышает земную массу и составляет 99.8% массы всей солнечной системы. Диаметр солнца — порядка 1 400 000 км, т. е. примерно 109 диаметров Земли. В солнечную систему кроме солнца также входят восемь планет, более 150 лун и множество малых тел — таких как астероиды, кометы и метеоры.
По порядку близости к Солнцу, восемь планет солнечной системы это Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Для измерения расстояний в солнечной системе используется «астрономическая единица» (АЕ). Одна АЕ соответствует расстоянию от Земли до Солнца. Таким образом, расстояние в одну АЕ — это почти 150 миллионов километров. Например, Юпитер вращается на орбите 5.2 АЕ — то есть на расстоянии от Солнца в 5.2 раза большем чем Земля.
Планеты в солнечной системе иногда делят на две группы. В первую включают четыре планеты земного типа (внутренние планеты), а во вторую — четыре газовых гиганта (внешние планеты). Четыре внутренние планеты состоят из плотных, каменистых материалов. Газовые гиганты в основном состоят из водорода, гелия, воды, аммиака и метана и не имеют твердой поверхности.
Планеты земного типа
Меркурий — наименьшая по размеру из восьми планет, и также ближайшая к солнцу. Поверхность Меркурия в целом напоминает поверхность нашей Луны. Меркурий усеян кратерами и не имеет ни естественных спутников ни существенной атмосферы. Температура на его поверхности весьма различна в дневное и в ночное время. Орбита Меркурия составляет 0.387 АЕ, его диаметр — примерно треть от Земного (точнее, 0.38 земного), орбитальный период — 0.24 земного года.
Венера близка по размеру, силе притяжения и минералогическому составу к Земле. Однако условия на венерианской поверхности радикально отличаются от земных. Это самая горячая планета. Температура ее поверхности достигает 400 градусов по Цельсию, видимо из-за насыщенности углекислым газом. Венера вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии около 0.72 АЕ; ее диаметр — 0.95 от земного. Венерианский год составляет 0.615 от земного года.
Земля — самая большая и плотная из четыре внутренних планет. Земля вращается вокруг Солнца на расстоянии 1АЕ = 150 млн. км. Диаметр Земли — около 12700км, а орбитальный период равен, естественно, одному земному году. У земли есть один естественный спутник — Луна, единственный большой спутник у планет земного типа в с. системе. Среднее расстояние от центра Земли к центру Луны равно 380 000км = 0.0026АЕ, то Луна примерно в 400 раз ближе к Земле чем Солнце. Это самый крупный спутник во всей с. системе относительно к размеру планеты вокруг которой он вращается. Диаметр Луны — 3476км, т.е. чуть больше четверти земного (0.273). Луна совершает полный круг вокруг Земли за 29.5 дней (примерно за месяц).
Марс — после Меркурия самая малая планета солнечной системы. У Марса есть две луны, Фобос (диаметр 22км) и Деймос (диаметр 12.6км) — маленькие и неправильной формы. Атмосфера Марса состоит в основном из углекислого газа со следами водяных паров. Среди всех планет, климатические сезоны на Марсе более всего напоминают земные. Большее удаление Марса от Солнца объясняет пониженные температуры на его поверхности. В среднем они колеблются около -30C, но днем могут подниматься до 15C. На Марсе, как и на Земле, есть полярные ледники, но там они состоят частично из воды, а частично из углекислого газа. Эти ледники можно наблюдать в телескоп, где они видны как белые пятна.
Газовые гиганты.
Юпитер это самая большая планета солнечной системы. Он состоит в основном из водорода и гелия. Юпитер состоит в основном из водорода с малой примесью гелия. Возможно, у него есть также каменистое ядро из более тяжелых элементов под большим давлением. Юпитер окружен неплотной системой планетарных колец. У Юпитера более 60 спутников, включая четыре большие Галлилеевы луны, открытые Галлилео Галлилеем в 1610 году. Ио обрашается на расстоянии 3643 км от Юпитера, Европа — 3122 км, Ганимед 5262 км и Каллисто — 4821 км. Среднее расстояние между Юпитером и Солнцем в 5.2 раза больше земного (5.2АЕ)и его орбитальный период составляет 11.86 земного года. Диаметр Юпитера в 11.2 раза больше земного.
Сатурн — вторая по величине планета солнечной системы. Сатурн известен своей системой колец, которые превратили его в наиболее визуально примечательный объект солнечной системы. Кольца состоят в основном из частиц льда, а также осколков минералов и пыли. Диаметр кольца более 420000 км, но толщина его всего несколько сотен метров. У Сатурна множество спутников. Известно 60, но число это растет по мере совершенствования телескопов. Титан — наибольшая луна Сатурна, его диаметре 5150 км. Другие крупные луны — Мимас, Енцеладус, Тетис, Диона, Реа, Иапетус. Среднее расстояние между Сатурном и Солнцем — 9.53 АЕ; диаметр его в 9,45 раз больше земного и сатурнианский год в 29.65 раза больше земного.
Уран — третья по величине планета солнечной системы. Атмосфера Урана содержит в основном, подобно Юпитеру и Сатурну, водород (83%) и гелий (15%), но также и воду, аммиак и метан. Уран также имеет неплотную систему планетарных колец, состоящих из частиц и осколков размером до 10 метров. У Урана открыто 27 спутников. Пять основных это Миранда, Ариель, Умбриель, Оберон и Титаниа. Среднее расстояние от Урана до Солнца около 19,2 АЕ. Его диаметр в 4 раза больше земного, а период обращения вокруг Солнца равен 84.1 земному году.
Нептун — восьмая и наиболее удаленная от Солнца планета солнечной системы. Диаметр и химический состав Нептун весьма напоминают Уран. В отличие от Урана, атмосфера Нептуна характеризуется частыми мощными штормами. У Нептуна также есть неплотная и фрагментированная системе колец, что было подтверждено при пролете аппарата Вояджер 2. У Нептуна известно 13 спутников. Самый крупный из них, Тритон, является также самым холодным телом известным сегодня в солнечной системе. Температура его поверхности равна -228 C. Среднее расстояние от Нептуна до солнца — 30.0 АЕ, его диаметр в 4 раза больше земного и период обращения вокруг Солнца составляет 164.9 земных лет.
Как далеко Земля от Луны? Космический аппарат НАСА фиксирует истинное расстояние — Quartz
Расстояние между Лондоном, где я живу, и Оксфордом, где я раньше жил, составляет около 100 км (или 60 миль). Это займет около 90 минут на машине и около 120 минут на автобусе. Я легко могу понять это расстояние.
Сложнее учесть: расстояние между Землей и Луной, которое составляет 384 400 км (240 000 миль) . Это факт, что мы, вероятно, все узнали в старшей школе.Однако, в отличие от расстояния между Лондоном и Оксфордом, нелегко понять, что означает 384 400 км в реальном выражении.
К счастью, вам не нужно слишком много думать. Космический корабль НАСА решил эту проблему за нас. В октябре космический аппарат OSIRIS-REx, который должен пересечь астероид в августе этого года, сделал фотографию выше примерно в 5 миллионах километров (3 миллиона миль) от Земли. НАСА опубликовало снимок 2 января, предоставив публике уникальный вид нашей планеты и ее луны.Угол отличный, чтобы понять, как на самом деле выглядит расстояние между двумя небесными телами, но он не идеален.
Вот приблизительный расчет, чтобы объяснить, почему. Для удобства мы будем использовать круглые цифры. Диаметр Земли составляет около 13000 км (8000 миль) . Это означает, что на расстоянии 390 000 км между Землей и Луной мы должны уместиться на 30 землях. Но когда я попытался обработать их в Photoshop в , , я смог уместить только около 20 Земель:
NASA / OSIRIS-REx
Не совсем 30 Земель.Как дела?НАСА ошибается? Неа.
Оказывается, расположение OSIRIS-REx, когда он сделал снимок, было не совсем правильным. Если бы он был перпендикулярен линии, проведенной между Землей и Луной, мы смогли бы поместиться на 30 землях.
NASA
Не совсем перпендикулярно.Мы можем проверить действительный угол, используя математику средней школы. Если космический корабль, Земля и Луна образуют тупой треугольник, вы можете использовать эту формулу. Оказывается, тупой угол составляет около 139 °, что довольно далеко от 90 °, которые нам понадобились бы для размещения 30 Земель.
Тем не менее, это все еще уникальный вид на Землю и Луну, висящие в пустой черной пустоте космоса. Настоящая задача космического корабля OSIRIS-REx — изучить астероид, но я рад, что он повернул назад и сделал это изображение.
Луна отлетела от Земли на 4,5 миллиарда лет: анимационное видео
- Луна удаляется от Земли со скоростью 3,8 см (1,5 дюйма) в год, но скорость ее отступления со временем менялась.
- На новом анимационном ролике ученого-планетолога Джеймса О’Донохью показано 4,5-миллиардное путешествие Луны от огненного шара магмы, нависшего над Землей, до холодной далекой скалы, которой она является сегодня.
- Некоторые из самых быстрых скоростей отступления Луны совпадают с крупными геологическими изменениями на Земле, такими как разрыв суперконтинентов и массовое таяние ледников.
- Посетите домашнюю страницу Business Insider, чтобы узнать больше.
Луна медленно удаляется от нас.
Около 4,5 миллиарда лет назад объект размером с Марс (или, возможно, серия многих более мелких объектов) врезался в Землю, отправив кусочки земной коры в космос. Они упали на орбиту планеты и со временем слились, образуя нашу Луну.Эта новорожденная луна — шар из расплавленной породы, покрытый океаном магмы — была почти в 16 раз ближе к Земле, чем сегодня.
По мере того, как она остывала, луна попятилась, отступив на тысячи миль. Новая анимация демонстрирует этот процесс с беспрецедентной ясностью.
Создатель видео, Джеймс О’Донохью, работает планетологом в Японском агентстве аэрокосмических исследований (JAXA). Он сказал Business Insider, что намеревался создать точную картину создания Луны, но увлекся и в итоге оживил всю ее историю.
Последовательность начинается с текущего положения Луны и следует за ней во времени до момента ее рождения, отслеживая ее расстояние от Земли, видимый размер относительно нашей планеты и скорость ее отступления с течением времени.
О’Донохью сказал, что он только недавно научился создавать подобные научные анимации — его первые были для выпуска новостей НАСА об исчезающих кольцах Сатурна.После этого он перешел к анимации других трудных для понимания космических концепций, таких как мучительно медленная скорость света.
«Моя анимация была сделана так, чтобы максимально мгновенно показать весь контекст того, что я пытаюсь передать», — ранее сказал О’Донохью Business Insider, имея в виду те предыдущие видео. «Когда я делал поправки к экзаменам, я рисовал сложные концепции вручную, просто чтобы по-настоящему понять, поэтому я здесь и делаю это».
Отступление Луны было непостоянным
Сегодня Луна удаляется от Земли примерно в 3 часа.8 сантиметров (1,5 дюйма) в год. Ученые называют это «лунным отступлением». Скорость этого движения не всегда была постоянной: Луна начинала удаляться со скоростью 20,8 сантиметра (8,2 дюйма) в год, а ее дрейф колебался от 0,13 сантиметра (0,05 дюйма) в год до 27,8 сантиметра (10,9 дюйма). в год.
«До этой недели я не оценил, сколько разных темпов лунного« отступления »было в прошлом», — сказал О’Донохью, добавив, — «это самая изученная анимация, которую я сделал на сегодняшний день.«
Но вы не можете увидеть каждую скорость отступления в его видео, — заметил он, — потому что она быстро проходит через миллионы лет.
» Я использую основные средние скорости, чтобы избежать мерцания над значениями, которые люди не могут прочитать. со временем, — сказал он.
Большая часть изменений в скорости движения Луны происходит из-за ударов лунных метеоритов и крупных геологических изменений на Земле.
Такие события совпали с тремя заметными всплесками темпа отступления Луны.Один всплеск произошел примерно в то же время, что и первые свидетельства океанских приливов — около 3,2 миллиарда лет назад. В то время Луна начала отступать со скоростью 6,93 сантиметра в год.
Точно так же около 900 миллионов лет назад скорость отступления Луны резко возросла до 7 сантиметров в год, когда на нее обрушились метеориты. Он продолжал убегать с такой скоростью, пока суперконтинент Родиния распался на Земле.
Третий всплеск произошел примерно 523 миллиона лет назад: когда жизнь на Земле бурно развивалась после миллионов лет колебаний между ледниковыми периодами и тепличными условиями, Луна отступила на 6.48 сантиметров в год.
Причина, по которой изменения климата Земли могут повлиять на отступление Луны, заключается в том, что образование и таяние ледников влияет на океаны, которые затем влияют на Луну.
Художественное изображение астероида, падающего на Землю Wikimedia Commons / НАСАСудьбы океанов Земли и положение Луны в космосе связаны, потому что гравитация Луны воздействует на океанскую воду, создавая «приливную выпуклость», которая слегка тянется к Луне.В свою очередь, приливная выпуклость Земли оказывает на Луну гравитацию. Земля вращается быстрее, чем вращается вокруг нее Луна, поэтому, когда выпуклость вращается, она увлекает за собой Луну.
Луна отодвигается, и это замедляет вращение Земли. Все это волочение вперед и назад создает трение вокруг приливной выпуклости Земли, которое выталкивает Луну наружу и увеличивает ее орбиту.
Вот почему исследователи обращаются к отпечаткам древних океанских приливов, чтобы определить, насколько быстро Луна отступала в разные периоды времени.
Насколько велика Луна? Позвольте мне сравнить …
Несмотря на то, что мы можем видеть ярко сияющую Луну в ночном небе, а иногда и при дневном свете, трудно представить себе, насколько велик и насколько далеко наш ближайший сосед на самом деле.
Итак, насколько велика — это Луна ?
Луна, проходящая перед Землей, снята камерой полихроматического изображения Земли (EPIC), более чем в миллионе километров от нашей планеты.
Ответ не так однозначен, как вы думаете. Как и Земля, Луна не идеальная сфера. Вместо этого он слегка сжат (то, что мы называем сплюснутым сфероидом). Это означает, что диаметр Луны от полюса до полюса меньше диаметра, измеренного на экваторе.
Подробнее: Почему Луна такая покрытая кратерами место
Но разница небольшая, всего четыре километра. Экваториальный диаметр Луны составляет около 3476 км, а полярный — 3472 км.
Чтобы увидеть, насколько он велик, нам нужно сравнить его с чем-то похожим по размеру, например, с Австралией.
От побережья до побережья
Расстояние от Перта до Брисбена по прямой составляет 3606 км. Если поставить Австралию и Луну рядом, они будут примерно одного размера.
Луна против Австралии. НАСА / Google Планета ЗемляНо это всего лишь один взгляд на вещи. Хотя Луна примерно такой же ширины, как Австралия, на самом деле она намного больше, если подумать с точки зрения площади поверхности.Оказывается, поверхность Луны намного больше, чем у Австралии.
Площадь суши Австралии составляет около 7,69 миллиона квадратных километров. Напротив, площадь поверхности Луны составляет 37,94 миллиона квадратных километров, что почти в пять раз больше площади Австралии.
Луна поднимается над Улуру: вам понадобится пять Австралии, чтобы покрыть поверхность Луны. Flickr / jurek d Jerzy Durczak, CC BY-NCКак далеко находится Луна?
Спросить, как далеко находится Луна, — еще один из тех вопросов, на который ответ сложнее, чем вы могли ожидать.
Луна движется по эллиптической орбите вокруг Земли, что означает, что ее расстояние от нашей планеты постоянно меняется. Это расстояние может варьироваться до 50 000 км за одну орбиту, поэтому размер Луны в нашем небе незначительно меняется от недели к неделе.
Заметили разницу в размерах? Луна видна с Земли в перигее (максимальное сближение — 356 700 км 26 октября 2007 г.) и апогее (максимальное сближение — 406 300 км 3 апреля 2007 г.). Викимедиа / Томруен, CC BY-SAНа орбиту Луны также влияют все остальные объекты Солнечной системы.Даже если все это принять во внимание, ответ о расстоянии все равно всегда меняется, потому что Луна постепенно удаляется от Земли в результате приливного взаимодействия между ними.
Последний пункт — то, что мы смогли лучше изучить в результате миссий Аполлона. Астронавты, побывавшие на Луне, разместили на ее поверхности массив зеркальных отражателей. Эти отражатели — постоянная цель лазеров с Земли.
Посчитав, сколько времени требуется лазерному лучу, чтобы добраться до Луны и обратно, ученые могут с невероятной точностью измерить расстояние до Луны и отследить удаление Луны от Земли.Результат? Луна удаляется со скоростью 38 мм в год — или чуть менее 4 метров в столетие.
Отвези меня на Луну
С учетом всего вышесказанного, среднее расстояние между Луной и Землей составляет 384 402 км. Давайте поместим это в контекст.
Если бы мне пришлось ехать из Брисбена в Перт по самому быстрому маршруту, предложенному Google, я бы проехал 4 310 км. Это путешествие по просторам нашей страны займет около 46 часов.
Полная Луна над Пертскими холмами в Западной Австралии в 2016 году.Paean Ng / Flickr, CC BY-NC-NDЕсли бы я хотел наметить достаточно километров, чтобы сказать, что я преодолел расстояние между Землей и Луной, мне пришлось бы совершить это путешествие более 89 раз. Потребовалось бы пять с половиной месяцев вождения без остановок, если предположить, что я не столкнусь с пробками по дороге.
К счастью, астронавтов «Аполлона-11» не ограничивали австралийские ограничения скорости. Командному модулю Columbia потребовалось всего три дня и четыре часа, чтобы выйти на лунную орбиту после его запуска 16 июля 1969 года.
Совпадение затмения
Экваториальный диаметр Солнца составляет почти 1,4 миллиона километров, что почти в 400 раз больше диаметра Луны.
Это соотношение приводит к одной из самых впечатляющих причуд астрономии — потому что расстояние между Землей и Солнцем (149,6 миллиона километров) почти (но не совсем) в 400 раз больше расстояния между Землей и Луной.
Подробнее: Объяснитель: что такое солнечное затмение?
Результат? Луна и Солнце кажутся почти одинаковыми по размеру на земном небе.В результате, когда Луна и Солнце идеально совпадают, если смотреть с Земли, происходит нечто чудесное — полное солнечное затмение.
Полное солнечное затмение, наблюдаемое с севера Квинсленда в ноябре 2012 года.
К сожалению, такие впечатляющие затмения в конечном итоге на Земле прекратятся. Из-за падения Луны однажды она станет слишком далекой, чтобы полностью заслонить Солнце. Но этот день будет долгим, и большинство оценок предполагает, что он наступит примерно через 600 миллионов лет.
Луноходы
Пока мы отправляли посланников роботов в ледяные глубины Солнечной системы, Луна остается единственным другим миром, по которому ходило человечество.
Астронавт Базз Олдрин был вторым человеком, побывавшим на Луне, и одним из немногих ныне живущих лунноходов. НАСАЧерез пятьдесят лет после того первого приключения количество людей, побывавших на Луне и оставшихся в живых, резко сокращается. У двенадцати человек был такой опыт, но на сегодняшний день осталось только четверо.
Подробнее: Пять этических вопросов о том, как мы решаем использовать Луну
Какими бы огромными ни были размеры Луны, эти 12 лунноходов едва царапали поверхность. Надеюсь, в ближайшие годы мы вернемся, чтобы вдохновить целое новое поколение и продолжить личное исследование нашего ближайшего небесного соседа человечеством.
Луна над Сиднейским оперным театром. Flickr / Пол Кармон, CC BY-NC-ND«Есть ли у Луны гравитация?» | Планетарий
— A nonymous, Рочестер, Нью-Йорк
Привет!
Многие люди считают, что у Луны нет гравитации.Фактически, Луна, как и любой другой массивный объект во Вселенной, притягивает все остальные массивные объекты гравитационно. Даже субатомные частицы, такие как протоны и нейтроны, оказывают гравитационное притяжение на ближайшие объекты, хотя оно настолько незначительно, что им можно пренебречь.
Мы используем термин «поверхностная гравитация» применительно к нисходящему «притяжению», которое испытывают объекты, когда они отдыхают или двигаются на более крупном теле. Средняя сила тяжести на поверхности Земли составляет около 9,8 метра в секунду в секунду. Когда объект, например, отбрасывается с вершины здания или с вершины утеса, он ускоряется к земле со скоростью 9.8 метров в секунду в секунду. Сила притяжения на поверхности Луны примерно в 6 раз меньше, или около 1,6 метра в секунду в секунду. Поверхностная гравитация Луны слабее, потому что она намного менее массивна, чем Земля. Сила тяжести на поверхности тела пропорциональна его массе, но обратно пропорциональна квадрату его радиуса.
(Чтобы узнать, как можно рассчитать силу тяжести на поверхности Луны, обратитесь к Math Zone 6: http://usm.maine.edu/planet/mz-6-calculating-planets-surface-gravity)
Астронавты «Аполлона» смогли ходить по лунной поверхности, потому что Луна оказывала на них гравитационное притяжение.Конечно, астронавты смогли прыгнуть на Луну выше, чем на Земле, потому что гравитация поверхности Луны сравнительно мала. На Земле полностью одетый астронавт Аполлона весил около 500 фунтов, включая оборудование. На Луне его вес составлял всего около 80 фунтов. *
Мы также обращаем ваше внимание на знаменитую демонстрацию падения пера молотка, которую астронавт Аполлона-15 Дэвид Скотт провел на поверхности Луны. Он продемонстрировал, что в вакууме соколиное перо и молот при одновременном падении с одной и той же высоты достигают земли одновременно.www.youtube.com/watch?v=5C5_dOEyAfk
Вы заметите, что объекты падают медленно, потому что их ускорение к поверхности составляет всего 1/6 от того, что было бы на Земле. Демонстрация командира Скотта доказала, что объекты неравной массы падают с одинаковой скоростью, и, конечно же, доказала, что на Луне действительно есть гравитация.
* Некоторые люди используют термины «масса» и «вес» как синонимы. На самом деле это совершенно разные значения. «Масса» измеряет сопротивление тела инерции.Если вы не добавляете и не теряете материю тела, ваша масса здесь такая же, как и на Луне, Плутоне или любом другом месте в этой или любой другой галактике. «Вес» измеряет гравитационное притяжение, которое планета оказывает на ваше тело. У вас нет такого веса на Земле, как на Луне, Плутоне или даже на Солнце или нейтронной звезде.
Ваш вес в других мирах
Вы когда-нибудь задумывались, что вы можете весить на Марсе или Луне? Вот ваш шанс узнать.
В ЧЕМ ДЕЛО?
Масса и вес
Прежде чем мы перейдем к теме гравитации и того, как она действует, важно понять разницу между массой и массой .
Мы часто используем термины «масса» и «вес» как синонимы в нашей повседневной речи, но для астронома или физика это совершенно разные вещи. Масса тела — это мера того, сколько в нем вещества. Объект с массой имеет свойство инерция .Если вы встряхнете такой объект, как камень, в руке, вы заметите, что требуется толчок, чтобы заставить его двигаться, и еще один толчок, чтобы остановить его снова. Если камень находится в покое, он хочет оставаться в покое. Как только вы заставите его двигаться, он хочет продолжать двигаться. Это качество или «инертность» материи и есть ее инерция. Масса — это мера того, насколько инерционен объект.
Другое дело вес. Каждый объект во Вселенной с массой притягивает все остальные объекты с массой. Степень притяжения зависит от размера масс и от того, как далеко они находятся друг от друга.Для объектов повседневного размера это гравитационное притяжение исчезающе мало, но притяжение между очень большим объектом, таким как Земля, и другим объектом, таким как вы, можно легко измерить. Как? Все, что вам нужно сделать, это встать на весы! Весы измеряют силу притяжения между вами и Землей. Эта сила притяжения между вами и Землей (или любой другой планетой) называется вашим весом.
Если вы находитесь в космическом корабле далеко между звездами и поместите под собой шкалу, шкала будет равна нулю.Ваш вес равен нулю. Вы невесомые. Рядом с вами плавает наковальня. К тому же это невесомо. Вы или наковальня безмассовые? Точно нет. Если вы схватите наковальню и попытаетесь ее встряхнуть, вам придется толкнуть ее, чтобы она заработала, и потянуть, чтобы заставить ее остановиться. У него все еще есть инерция и, следовательно, масса, но нет веса. Увидеть разницу?
Связь между гравитацией, массой и расстоянием
Как было сказано выше, ваш вес является мерой силы тяжести между вами и телом, на котором вы стоите.Эта сила тяжести зависит от нескольких вещей. Во-первых, это зависит от вашей массы и массы планеты, на которой вы стоите. Если вы удвоите свою массу, гравитация будет действовать вдвое сильнее. Если планета, на которой вы стоите, вдвое массивнее, гравитация также действует на вас в два раза сильнее. С другой стороны, чем дальше вы от центра планеты, тем слабее притяжение между планетой и вашим телом. Сила довольно быстро ослабевает. Если вы удвоите расстояние от планеты, сила составит одну четверть.Если вы утроите свое разделение, сила упадет до одной девятой. В десять раз больше расстояния, в одну сотую больше. Видите узор? Сила уменьшается с квадратом расстояния. Если мы поместим это в уравнение, это будет выглядеть так:
Две буквы «М» сверху — это ваша масса и масса планеты. Буква «r» внизу — это расстояние от центра планеты. Массы указаны в числителе, потому что сила увеличивается, если они становятся больше. Расстояние указано в знаменателе, потому что сила уменьшается с увеличением расстояния.Обратите внимание, что сила никогда не становится равной нулю, как бы далеко вы ни путешествовали. Возможно, это было вдохновением для стихотворения Фрэнсиса Томпсона:
Все вещи
бессмертной силой
рядом или далеко
друг с другом
скрыто связаны.
Что ты не можешь пошевелить цветок
, не потревожив звезду.
Исаак Ньютон
Это уравнение, впервые полученное сэром Исааком Ньютоном, говорит нам о многом. Например, вы можете подозревать, что, поскольку Юпитер в 318 раз массивнее Земли, вы должны весить в 318 раз больше, чем вы весите дома.Это было бы верно, если бы Юпитер был такого же размера, как Земля. Но Юпитер в 11 раз больше радиуса Земли, поэтому вы находитесь в 11 раз дальше от центра. Это уменьшает притяжение в 11 раз 2 , что примерно в 2,53 раза превышает притяжение Земли на вас. Стоя на нейтронной звезде, ты становишься невообразимо тяжелым. Звезда не только очень массивна для начала (примерно такая же, как Солнце), но еще и невероятно мала (размером с Сан-Франциско), поэтому вы находитесь очень близко к центру, а r — очень маленькое число.Маленькие числа в знаменателе дроби приводят к очень большим результатам!
Сколько мы видим луны? | Astronomy Essentials
Лунная либрация позволяет нам видеть более 50% Луны. Фотографии Мануэля Кастильо Вела / EPOD.Как известно, у нашей Луны есть обратная и обратная стороны. И большинство людей знает, что половина Луны всегда обращена к Земле, а другая половина всегда направлена в другую сторону. Означает ли это, что с Земли мы можем видеть только 50% поверхности Луны? Нет. Со временем можно увидеть до 59% поверхности Луны из-за комбинации движений — в частности, легкого качания с севера на юг и колебания луны с востока на запад — известной как лунная либрация .
Освобождение по долготе
Либерация по долготе — это колебание луны с востока на запад . Этот вид либрации является продуктом эллиптической (вытянутой) орбиты Луны. Хотя вращение или вращение Луны происходит с почти постоянной скоростью, ее орбитальная скорость меняется, начиная с перигея (ближайшей точки Луны к Земле) и самой медленной в апогее (самой дальней точки Луны от Земли).
В перигее или апогее нет либрации долготы.
Максимальные либрации наблюдаются примерно через неделю после перигея и одну неделю после апогея , открывая (в зависимости от месяца) до 8 o долготы на обратной стороне Луны, вдоль восточного и западного краев, соответственно.
Следуя перигею, вращение Луны не успевает за ее орбитой, поэтому часть обратной стороны Луны скользит в поле зрения вдоль ее восточного (правого) края; после апогея вращение Луны опережает ее более медленную орбиту, в результате чего на западном (левом) крае появляется обломок обратной стороны Луны.
Луна в перигее и апогее: 2001–2100
Посмотреть больше. Желтые линии определяют ближнюю сторону Луны, а пространство между желтой и зеленой линиями очерчивает дальнюю сторону Луны, которая видна с Земли при благоприятных лунных либрациях.Изображение взято с WikiMedia Commons.Либрация по широте
Либерация по широте — это кивок луны с севера на юг. Это в основном является результатом приблизительно наклона плоскости орбиты Луны относительно эклиптики (плоскости орбиты Земли) в 5 o °.
Добавьте к этому приблизительный наклон экватора Луны к эклиптике в 1,5 o , и вы получите наклон экватора Луны к плоскости ее орбиты вокруг Земли примерно в 6,5 o (5 + 1.5 = 6,5). Следовательно, в течение месяца вы можете видеть примерно 6,5 o широты за северным полюсом Луны, а две недели спустя — 6,5 o за южным полюсом.
Дважды в месяц Луна пересекает эклиптику (плоскость орбиты Земли) в точках, называемых узлами . Когда Луна пересекает эклиптику с юга на север, это называется восходящим узлом; и когда Луна пересекает эклиптику с севера на юг, это называется нисходящим узлом.
Нет либрации широты, когда Луна находится в восходящем или нисходящем узле.
Максимальные либрации происходят примерно через неделю после того, как Луна пересечет любой узел. Южный край Луны наиболее открыт примерно через неделю после того, как Луна пересечет свой восходящий узел, а его северный край максимально открыт примерно через неделю после того, как Луна пересечет свой нисходящий узел.
Другими словами, когда Луна движется дальше всего к северу от эклиптики, южный полюс Луны больше всего указывает на Землю. С другой стороны, когда Луна уходит дальше всего к югу от эклиптики, именно северный полюс Луны максимально указывает на нашу планету.При особенно благоприятных либрациях мы можем видеть почти 7 o за любым полюсом.
Узлы Луны: с 2001 по 2100
Видный кратер Тихо дает нам простой способ увидеть либрацию по широте. На фотографии справа обратите внимание, насколько южнее Тихо вы можете видеть во время благоприятной либрации. Изображения предоставлены Джоном Чумаком (слева) / Фрэнком Барреттом (справа) / AstroBob.Другие виды лунной либрации.
Ваше положение на Земле также имеет некоторое, но значительно меньшее, отношение к широтной либрации.Если вы проживаете на далекой северной широте в Северном полушарии, вы видите на Луне севернее, чем кто-либо в Южном полушарии. Конечно, верно и обратное: кто-то в Южном полушарии видит больше южных деталей Луны.
Ваше положение также влияет на продольную либрацию, но, опять же, незначительно. Во время восхода луны вы можете различить немного больше ее восточного (или верхнего) края; а на закате луны — еще немного западного (а теперь и верхнего) края Луны.
Итак, когда вы стоите на поверхности Земли, вы действительно видите только 50% Луны одновременно. И все же, в целом, лунная либрация — колебания Луны с севера на юг и с востока на запад — раскрывают 59% лунного ландшафта.
Смоделированные виды Луны в течение одного месяца, демонстрирующие либрации по широте и долготе. Эти колебательные и раскачивающие движения, наблюдаемые с Земли, позволяют нам со временем увидеть 59% поверхности Луны. Изображение через TomruenИтог: небольшое колебание Луны с севера на юг и с востока на запад — известное как лунная либрация — позволяет нам увидеть до 59% поверхности Луны.Это правда, даже если одна сторона Луны всегда обращена к Земле.
Четыре ключа к пониманию фаз Луны
Геоцентрические эфемериды Луны
Брюс МакКлюр
Просмотр статейОб авторе:
Брюс МакКлюр работал ведущим автором популярных страниц журнала «Сегодня вечером» на EarthSky с 2004 года.Он страстный поклонник солнечных часов, чья любовь к небу привела его к озеру Титикака в Боливии и плаванию в Северной Атлантике, где он получил свой сертификат астрономии в Школе океанского парусного спорта и навигации. Он также пишет и ведет общественные программы по астрономии и планетарии в своем доме в северной части штата Нью-Йорк и вокруг него.
гравитационных сил между Землей и Луной
гравитационных сил между Землей и ЛунойГравитационные силы между Землей и Луной
Джесси Т.Комптон
Уровень обучения : Высшая школа физики
Маркеры 9-12 курса средней школы Департамента образования округа Гамильтон, 2002-2003; 4.H.1- Применяйте концепции сил, движения, энергии, электричество и магнетизм для изучения Земли и Вселенной.
Введение / Задача / Процесс / Оценка / Заключение / Кредиты / ответы
Введение
Каждая частица материи во Вселенной притягивает каждую другую частицу с силой, которая прямо пропорциональна произведению масс частицы и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними. Исаак Ньютон выдвинул гипотезу, что любой объект, имеющий массу, всегда вызывает сила притяжения притяжения на все другие массивные объекты. Чем больше Чем массивнее объект, тем сильнее его гравитационное притяжение. Изучение движение планет раскрывает еще один аспект гравитационной силы. В гравитационная сила (притяжение) между двумя объектами уменьшается пропорционально увеличение их квадратного расстояния друг от друга. Уравнение Ньютона используется для расчета силы тяжести
F = (G x m1 x m2) / r 2
где F — сила тяжести в единицах Ньютона (Н), G — сила тяжести постоянная в Нм 2 / кг 2 , m1 — масса объекта 1 в кг, m2 — масса объекта 2 в кг, и r 2 — это квадрат расстояния между двумя центрами объектов в метрах. (м).
Задача
- Назначение продукта — Назначение данного продукта — студент, чтобы применить концепцию гравитационной силы и использовать уравнение Ньютона вычислить силу тяготения к чему-то значимому (гравитационному сила между Землей и Луной).
- Предыдущие и последующие события — Перед этим мероприятием студенты узнают разницу между массой и весом, определят и рассчитать массу по объему и плотности и иметь представление о единица силы называется ньютоном.Последующие события включают лабораторные работы, занятия и уроки по другим концепциям силы, движения и энергии.
- Продукт улучшает обучение — Этот продукт улучшит математические навыки ученика и расширить его понимание гравитационные силы. Это также даст студенту возможность подать заявку понятие массы (что важно в физике) в очень актуальном и практичным образом.
- Улучшение или расширение продукта — Этот продукт может быть расширен, чтобы включить расчет гравитационных сил других планет и луны в нашей солнечной системе.Принципы и расчеты, использованные в эта активность также может быть применена к притяжению между атомами и молекулы в химии.
Процесс
В этом упражнении от вас потребуется собрать правильные данные о Земле. и его луна, чтобы иметь возможность использовать уравнение Ньютона и вычислить гравитационную сила между ними. Вам понадобится калькулятор, бумага и карандаш. Согласно уравнению Ньютона для расчета силы тяжести (F), вы будете нужно четыре части информации:
- Постоянная гравитации (G) в Нм 2 / кг 2 .
- Масса объекта 1 (m1), в данном случае масса земли в килограммах (кг).
- Масса объекта 2 (м2), в случае масса земной луны в килограммах (кг).
- Среднее расстояние от центра Земли до центра Луна в метрах (м).
Теперь, когда вы получили правильную информацию для уравнения, вычислите гравитационная сила между Землей и Луной.
F = (G x m1 x m2) / r 2 =
Сила тяжести между Землей и Луной на среднем расстоянии. между ними может быть выражено как F. Для следующих изменений массы или расстояние или и то, и другое, значение F останется постоянным, увеличится или уменьшится? Рассчитайте F для каждого из следующих изменений; понятно, что неуказанные факторы остаются без изменений:
- Масса Луны увеличена вдвое.
- Масса Земли увеличена вдвое.
- Масса Земли и Луны увеличена вдвое.
- Расстояние между центрами двух удвоено.
- Обе массы увеличены вдвое, а расстояние уменьшено вдвое.
Оценка
Разместите здесь свои ответы.
Гравитационная сила между Землей и ее луной = F = (G x m1 x m2) / r 2 =
- Гравитационная постоянная (G) = .
- Масса Земли (m1) = .
- Масса Луны (м2) = .
- Среднее расстояние от центра Земли до центра луна .
- Если бы масса Луны увеличилась вдвое, F было бы = .
- Если бы масса Земли увеличилась вдвое, F было бы = .
- Если удвоить массу Земли и Луны, то F будет = . .
- Если расстояние между центрами двух удвоить, F будет = .
- Если удвоить массы Земли и Луны, F будет = .
Заключение
В этом упражнении учащийся может использовать массу в практическом применении. гравитационной силы между Землей и Луной.Студент вычисляет гравитационную силу, используя уравнение Ньютона для гравитационной силы между двумя объектами. Студент также рассчитывает гравитационные силы. используя разные массы Земли и Луны, а также разные расстояния между землей и луной.
Кредиты
- Бут, В. Х. (1962). Физические науки, изучение материи и энергия. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Компания Macmillan.
- Chaisson, E., & Макмиллан, С. (2002). Астрономия сегодня. Верхняя река Сэддлер, штат Нью-Джерси: Prentice Hall.
- Col, J. (2003). Enchanted Learning.com. Получено 31 марта 2003 г. с http://www.enchantedlearning.com/subjects/astronomy/planets/earth/Mass.shtml .
- Тал, К. (2003). Солнечная система. Получено 31 марта 2003 г. с http://www.krysstal.com/solarsys_moon.html .
- Вайсштейн, Э.W. (2003). Wolfram Research. Получено 31 марта 2003 г. с http://scienceworld.wolfram.com/physics/GravitationalConstant.html
- Белл, Э. В. (2003). Фотогалерея NSSDC. Получено 31 марта 2003 г., из http://nssdc.gsfc.nasa.gov/image/planetary/earth/gal_earth_moon.jpg
Ответы
Гравитационная сила между Землей и ее луной = F = (G x m1 x m2) / r 2 = 1.99 х 10 20
- Гравитационная постоянная (G) = 6,67 x 10 -11 Нм 2 / Кг 2 .
- Масса Земли (м1) = 6,0 x 10 24 кг .
- Масса Луны (м2) = 7,35 x 10 22 кг .
- Среднее расстояние от центра Земли до центра луна 384 400 000 м .
- Если бы масса Луны увеличилась вдвое, F было бы = 3.981 x 10 20 N .
- Если бы масса Земли увеличилась вдвое, F было бы = 3.981 x 10 20 Н .
- Если удвоить массу Земли и Луны, то F будет = 7,96. х 10 20 Н .
- Если расстояние между центрами двух удвоить, F будет = 4.