Рассказывал ребёнку (10 лет) про приливы и отливы. Сказал, что воду притягивает луна. Получил этот вопрос.
Как доступно объяснить?
Естественные науки
Почему луна притягивает столько воды во время прилива, но не притягивает пылинки, соринки и всякие бумажки?
А вот не надо было дезинформировать ребёнка!
Приливы существуют не потому, что Луна тянет к себе воду, пытаясь оторвать её от земной поверхности. Основная причина приливов - сложный характер вращения системы "Земля-Луна".
Принято считать, что Луна вращается вокруг Земли, но на самом деле это не так. Луна и Земля вращаются относительно их общего центра масс, который хоть и ближе к центру Земли настолько, насколько Земля массивнее Луны, но достаточно (~4000 км) далёк от него, чтобы ось вращения Земли совершала заметные круговые движения (прецессировала) .
А поскольку вода не связана жёстко с центром массы Земли и обладает инерцией, прецессия оси вращения Земли и гонит приливную волну. "Сухопутные приливы" тоже, кстати, имеют место. Хотя их высота гораздо меньше морских (максимум, сантиметров тридцать) .
Простая иллюстрация: Наполни водой воздушный шарик, возьми его ладонями за "полюса" и сделай несколько круговых движений. При вращении шарик будет выгибаться с одной стороны и прогибаться с другой - по его поверхности покатится та самая приливная волна.
Приливы существуют не потому, что Луна тянет к себе воду, пытаясь оторвать её от земной поверхности. Основная причина приливов - сложный характер вращения системы "Земля-Луна".
Принято считать, что Луна вращается вокруг Земли, но на самом деле это не так. Луна и Земля вращаются относительно их общего центра масс, который хоть и ближе к центру Земли настолько, насколько Земля массивнее Луны, но достаточно (~4000 км) далёк от него, чтобы ось вращения Земли совершала заметные круговые движения (прецессировала) .
А поскольку вода не связана жёстко с центром массы Земли и обладает инерцией, прецессия оси вращения Земли и гонит приливную волну. "Сухопутные приливы" тоже, кстати, имеют место. Хотя их высота гораздо меньше морских (максимум, сантиметров тридцать) .
Простая иллюстрация: Наполни водой воздушный шарик, возьми его ладонями за "полюса" и сделай несколько круговых движений. При вращении шарик будет выгибаться с одной стороны и прогибаться с другой - по его поверхности покатится та самая приливная волна.
10-летнему ребенку доступно не объяснишь.
Луна притягивает все. И земная кора, между прочим, тоже ходит приливами - и неслабо, по 30см. Просто мы не замечаем.
Ну а по-взрослому, приливы вызываются не просто притяжением Луны, а неравномерностью этого притяжения. Поэтому притяжение Солнца - гораздо более сильное, но более равномерное - вызывает меньшие приливы.
Представьте космонавта в корабле.
Он летает по круговой орбите, и корабль тоже летает по круговой орбите. Земля одинаково действует на них, поэтому и невесомость - ничего никуда не прижимает. Но представьте, что космонавт расположился неподвижно идеально в центре корабля. Вроде - невесомость, никуда не тянет. Но предположим, голова у него оказалась дальше от Земли, а ноги - ближе. (ну так наклонно расположился) . Раз расстояние головы до Земли больше, чем положено, для того, чтобы голова летела пор кругу у нее должна быть меньшая скорость (чем дальше спутник - тем меньше круговая скорость) . А ноги - ближе к Земле, чем центр космонавта, значит они летят по орбите меньшего радиуса, и чтобы лететь по кругу у них должна быть скорость больше, чем у центра космонавта. По закону кеплера, если бы ноги и голова могли лететь свободно - голова полетела бы по эллипсу большего диаметра, чем орбита корабля, а ноги - по эллипсу меньшего диаметра.
Но космонавт у нас - крепкий парень и его микроньютоны разницы притяжения не разорвут. Но появится сила, тянущая его голову от Земли, а ноги - к Земле. В итоге его развернет ногами к Земле.
Этот эффект называется "гравитационной стабилизацией" и широко используется в космонавтике. Естественно, не для космонавтов, а для аппаратов. Делаем аппарат удлинненным (в идеале - гантелей) - и его гравитация держит устойчиво вдоль направления на Землю.
Как раз эти поворачивающие силы и называются приливными. Они остановили Луну и придали ей некруглую форму. Но Земля тоже летает вокруг Луны и гравитация Луны пытается вытянуть Землю вдоль направления между центрами тяжести. Это и есть приливы.
Я когда-то считал, если вы поставите на очень точные электронные (не рычажные! ) весы килограммовую гирю, о ее вес будет меняться в зависимости от положения Луны на доли миллиграмма.
Земля - тоже "аппарат, летающий вокруг Луны"
Луна притягивает все. И земная кора, между прочим, тоже ходит приливами - и неслабо, по 30см. Просто мы не замечаем.
Ну а по-взрослому, приливы вызываются не просто притяжением Луны, а неравномерностью этого притяжения. Поэтому притяжение Солнца - гораздо более сильное, но более равномерное - вызывает меньшие приливы.
Представьте космонавта в корабле.
Он летает по круговой орбите, и корабль тоже летает по круговой орбите. Земля одинаково действует на них, поэтому и невесомость - ничего никуда не прижимает. Но представьте, что космонавт расположился неподвижно идеально в центре корабля. Вроде - невесомость, никуда не тянет. Но предположим, голова у него оказалась дальше от Земли, а ноги - ближе. (ну так наклонно расположился) . Раз расстояние головы до Земли больше, чем положено, для того, чтобы голова летела пор кругу у нее должна быть меньшая скорость (чем дальше спутник - тем меньше круговая скорость) . А ноги - ближе к Земле, чем центр космонавта, значит они летят по орбите меньшего радиуса, и чтобы лететь по кругу у них должна быть скорость больше, чем у центра космонавта. По закону кеплера, если бы ноги и голова могли лететь свободно - голова полетела бы по эллипсу большего диаметра, чем орбита корабля, а ноги - по эллипсу меньшего диаметра.
Но космонавт у нас - крепкий парень и его микроньютоны разницы притяжения не разорвут. Но появится сила, тянущая его голову от Земли, а ноги - к Земле. В итоге его развернет ногами к Земле.
Этот эффект называется "гравитационной стабилизацией" и широко используется в космонавтике. Естественно, не для космонавтов, а для аппаратов. Делаем аппарат удлинненным (в идеале - гантелей) - и его гравитация держит устойчиво вдоль направления на Землю.
Как раз эти поворачивающие силы и называются приливными. Они остановили Луну и придали ей некруглую форму. Но Земля тоже летает вокруг Луны и гравитация Луны пытается вытянуть Землю вдоль направления между центрами тяжести. Это и есть приливы.
Я когда-то считал, если вы поставите на очень точные электронные (не рычажные! ) весы килограммовую гирю, о ее вес будет меняться в зависимости от положения Луны на доли миллиграмма.
Земля - тоже "аппарат, летающий вокруг Луны"
да еще как все пылинки притягивает. живу на 22 этаже и такое чувство, что вся пыль у меня скапливается
Приливы создаются НЕ притяжением Луны (она, действительно, притягивает воду, но ведь и Землю, на которой та вода находится) . Они создаются РАЗНОСТЬЮ притяжений к Луне (здесь, прямо под Луной, и на противоположной стороне Земли) . А эта разность в комнате очень мала. Все пылинки притягиваются почти одинаково
Наверное уместнее было провести аналогию с магнитом :)
Похожие вопросы
- Почему Луна притягивает только воду?
- Почему Луна притягивает только воду?
- Почему Луна притягивает только воду?
- Почему Луна притягивает только воду?
- Почему Луна притягивает только воду?
- Почему Луна притягивает только воду?
- Почему Луна притягивает только воду?
- Почему Луна притягивает только воду?
- Почему Луна притягивает только воду?
- Почему Луна притягивает только воду?