Естественные науки
Почему Луна, замедляя вращение, отрывается от Земли? Разве она не должна для этого, наоборот, ускоряться?
Если находящемуся на орбите спутнику придавать дополнительную скорость, центробежная сила пересилит центростремительную, и он сорвётся с орбиты и улетит. Если скорость, наоборот, затормаживать в нуль, центробежная сила перестанет противодействовать центростремительной, и тогда он упадёт к центру. Тогда почему, если Луна замедляет скорость, она отрывается, а не падает? Или я чего-то не догоняю?
Да, вполне оправданное заблуждение, я тоже буквально недавно так же думал.
Вы исходите из утверждения, что если что-то толкнуть, то оно перейдёт на более высокую орбиту, а если что-то притормозить, то оно начнёт падать. Но тут то немного другой процесс происходит. Луну никто не тормозит и не подталкивает. Просто из-за того, что на Земле происходят приливные процессы, система Земля-Луна ведёт себя не как 2 твёрдых шарика вращающихся друг вокруг друга - она немного "пошатывается" из за приливов на Земле.
Вообще мне этот процесс видится сложным, что бы его так просто в двух словах описать, но именно благодаря этому "пошатыванию" Луна теряет скорость, но при этом поднимается выше, ведь в момент потери скорости по факту находится чуть выше своей прошлой орбиты, а потому просто ложится на новую орбиту, где этой скорости достаточно, что бы не упасть.
Вы исходите из утверждения, что если что-то толкнуть, то оно перейдёт на более высокую орбиту, а если что-то притормозить, то оно начнёт падать. Но тут то немного другой процесс происходит. Луну никто не тормозит и не подталкивает. Просто из-за того, что на Земле происходят приливные процессы, система Земля-Луна ведёт себя не как 2 твёрдых шарика вращающихся друг вокруг друга - она немного "пошатывается" из за приливов на Земле.
Вообще мне этот процесс видится сложным, что бы его так просто в двух словах описать, но именно благодаря этому "пошатыванию" Луна теряет скорость, но при этом поднимается выше, ведь в момент потери скорости по факту находится чуть выше своей прошлой орбиты, а потому просто ложится на новую орбиту, где этой скорости достаточно, что бы не упасть.
Если придать спутнику дополнительную скорость, он необязательно "улетит". На это скорости может и не хватить. Он просто начнет удаляться, одновременно ТЕРЯЯ скорость (аналогично подъему на горочку с разбега). Если начальная скорость не превышала 2-й космической для исходной высоты, тогда скорости НЕ ХВАТИТ, чтобы уйти совсем. Спутник просто заберется на некоторую большую высоту, растеряет всю инерцию, и начнет снова снижаться и разгоняться. В итоге получится эллиптическая орбита. Тем более вытянутая, чем больше избыток скорости ты придал.
Если, дождавшись подъема спутника до апогея, ЕЩЕ РАЗ его подтолкнуть (с точно такой же силой, как и в первый раз), то получится точно такая скорость, которая нужна для круговой орбиты на этой высоте, и спутник полетит по окружности.
Если же начальный толчок давал скорость выше 2-й космической, то "эллипс" новой орбиты окажется бесконечно вытянутым - иными словами, просто станет незамкнутой кривой. И спутник улетит.
Да, для движения по круговой орбите требуется 1-я космическая скорость. Но она зависит от силы тяготения - а эта сила СЛАБЕЕТ с удалением от планеты. Поэтому чем выше орбита, тем ниже 1-я косм. скорость. Да, на более высокой орбите Луна должна двигаться медленнее. Но вот чтобы забраться на эту орбиту - ей-таки требуется избыток скорости вначале. И по мере подъема она этот избыток скорости постепенно преобразует в набор высоты.
Вот и получается, что подталкивая Луну вперед по ходу движения, Земля вынуждает ее подниматься "в горочку". Но подъем на гору естественным образом затормаживает движение, благодаря чему орбита Луны остается в общих чертах почти круговой и устойчивой. И на каждой новой высоте скорость Луны остается почти равна 1-й космической - т. е. все более низкой :-)
Нет, улететь совсем Луна никак не сможет. И даже не потому, что рано или поздно она-таки заставит Землю вращаться медленнее, и тем самым весь процесс прекратится. На самом деле он прекратится даже раньше - потому что с удалением Луны ослабляется и ее приливное взаимодействие с Землей. Процесс не только замедляется, но и слабеет по интенсивности.
Короче говоря, ты путаешь причину и следствие. Луна не "поднимается, потому что теряет скорость", а наоборот, "теряет скорость, потому что поднимается". Согласись, в таком порядке все сразу выглядит вполне логичным :-)
Если, дождавшись подъема спутника до апогея, ЕЩЕ РАЗ его подтолкнуть (с точно такой же силой, как и в первый раз), то получится точно такая скорость, которая нужна для круговой орбиты на этой высоте, и спутник полетит по окружности.
Если же начальный толчок давал скорость выше 2-й космической, то "эллипс" новой орбиты окажется бесконечно вытянутым - иными словами, просто станет незамкнутой кривой. И спутник улетит.
Да, для движения по круговой орбите требуется 1-я космическая скорость. Но она зависит от силы тяготения - а эта сила СЛАБЕЕТ с удалением от планеты. Поэтому чем выше орбита, тем ниже 1-я косм. скорость. Да, на более высокой орбите Луна должна двигаться медленнее. Но вот чтобы забраться на эту орбиту - ей-таки требуется избыток скорости вначале. И по мере подъема она этот избыток скорости постепенно преобразует в набор высоты.
Вот и получается, что подталкивая Луну вперед по ходу движения, Земля вынуждает ее подниматься "в горочку". Но подъем на гору естественным образом затормаживает движение, благодаря чему орбита Луны остается в общих чертах почти круговой и устойчивой. И на каждой новой высоте скорость Луны остается почти равна 1-й космической - т. е. все более низкой :-)
Нет, улететь совсем Луна никак не сможет. И даже не потому, что рано или поздно она-таки заставит Землю вращаться медленнее, и тем самым весь процесс прекратится. На самом деле он прекратится даже раньше - потому что с удалением Луны ослабляется и ее приливное взаимодействие с Землей. Процесс не только замедляется, но и слабеет по интенсивности.
Короче говоря, ты путаешь причину и следствие. Луна не "поднимается, потому что теряет скорость", а наоборот, "теряет скорость, потому что поднимается". Согласись, в таком порядке все сразу выглядит вполне логичным :-)
Алексей Яхимович
Спасибо за ответ. Очень детально и главное понятно.
для ориентира: если на круговой орбите у ракеты включить маломощный двигатель на разгон - ракета станет подниматься по спирали, но скорость ее станет падать. если включить на торможение - станет опускаться и разгоняться.
аналог тут - шарик, крутящийся по конусу. он из-за трения теряет энергию, опускается, но линейная скороссть при этом растет.
аналог тут - шарик, крутящийся по конусу. он из-за трения теряет энергию, опускается, но линейная скороссть при этом растет.
Земля пытается раскрутить, то есть, ускорить Луну. Но на самом деле у неё получается увести её на более далёкую орбиту. А чем дальше орбита, тем меньше скорость)
ОТРЫВАНИЕ = УСКОРЕНИЕ
может, автор вопроса имел ввиду нечто иное?
может, автор вопроса имел ввиду нечто иное?
Алексей Яхимович
Написал вопрос, потому, что неохота было идти на вики. Спустя несколько мин после опубликования сам допёр до ответа. Всё правильно, ускорение = отрывание. Просто изначально попутал скорость движения со скоростью вращения.
А вы потенциальную и кинетическую энергию тела на круговой орбите умеете считать?
Если да, считайте - увидете, что чем выше орбита, тем полная механическая энергия больше, хоть и кинетичнская - меньше.
Если да, считайте - увидете, что чем выше орбита, тем полная механическая энергия больше, хоть и кинетичнская - меньше.
"Если находящемуся на орбите спутнику придавать дополнительную скорость, центробежная сила пересилит центростремительную, и он сорвётся с орбиты и улетит.
Если скорость, наоборот, затормаживать в нуль, центробежная сила перестанет противодействовать центростремительной, и тогда он упадёт к центру." -
- это верно, только если увеличить скорость спутника за малое (по ср. с временем его обращения). Если же к спутнику постоянно приложена (малая) сила, имеющая составляющую в направлении его скорости (а именно такова сила, действующая на Луну от приливных деформаций Земли), эта составляющая силы будет совершать работу, увеличивая полную энергию спутника. Т. е. орбита будет медленно эволюционировать - радиус будет увеличиваться, а скорость уменьшаться.
В общем, примерно верно сказанное В. Н..
Физик.
Если скорость, наоборот, затормаживать в нуль, центробежная сила перестанет противодействовать центростремительной, и тогда он упадёт к центру." -
- это верно, только если увеличить скорость спутника за малое (по ср. с временем его обращения). Если же к спутнику постоянно приложена (малая) сила, имеющая составляющую в направлении его скорости (а именно такова сила, действующая на Луну от приливных деформаций Земли), эта составляющая силы будет совершать работу, увеличивая полную энергию спутника. Т. е. орбита будет медленно эволюционировать - радиус будет увеличиваться, а скорость уменьшаться.
В общем, примерно верно сказанное В. Н..
Физик.
Понаблюдай за фигуристами... когда они крутятся на месте...
Закон сохранения момента импульса и энергии.
Про Луну вот тут https://ru.wikipedia.org/wiki/Приливное_ускорение
Закон сохранения момента импульса и энергии.
Про Луну вот тут https://ru.wikipedia.org/wiki/Приливное_ускорение
Земля вращается вокруг оси чуть быстрее, чем обращается вокруг нее Луна. Мысленно свяжем Землю и Луну нитью и заменим приливные силы силами натяжения нити (силами упругости). Так как Земля чуть опережает Луну нить будет натягиваться и ускорять Луну. Но в то же время будет тормозиться Земля. Так работают приливные силы, и Луна ускоряется, отдаляясь от Земли на 4 см в год. Правда до поры до времени.... Отдаляясь, скорость Луны будет уменьшаться и приливные силы вновь будут синхронизировать ее движение.


Маша Черных
Даже не "чуть быстрее", а весьма конкретно быстрее! В 28 раз!
Похожие вопросы
- Почему Луна все время повернута к Земле одной стороной. ерунду не писать!!!
- Ребёнок задал мне вопрос, но я не знаю как ответить. Почему Луна всегда одной стороной к Земле?
- Почему луна еще не упала на Землю? Вот это я не понял
- Почему луна в момент прохождения между землей и солнцем не становится спутником солнца?
- Почему в "гироскопическом эффекте" не указана ИСТИННАЯ причина - вращение и движение земли по орбите ?
- Известно что Луна повернута всегда одной стороной к Земле. Значит что мы должны видеть 50% поверхности Луны. Почему мы
- Я никак не пойму(Объясните как нить доступнее что ли.)Почему луна никак не может упасть в конечном итоге на Землю?
- А почему Луна повёрнута к Земле всегда лицом?
- Почему Луна НЕ вызывает морские приливы на Земле? (вн)
- Если диаметр Луны 3472 км, а расстояние Луны до Земли 385 000 км, то почему Луну мы видим такой маленькой, а не 1000
Теперь дальше...
И тут самое время вспомнить, что сила тяготения зависит от расстояния. Более близкая масса тяготеет сильнее, чем такая же, но более удаленная, верно? Так вот, из двух приливных горбов, Луна намного сильнее тянется к ближайшему (который вынесен Землей ВПЕРЕД по ходу движения), чем к противоположному, заднему горбу. Суммируя все силы, нетрудно обнаружить, что Луна, вот так искривив сферическую форму Земли, притягивается НЕ к ее геометрическому центру, а к воображаемой точке несколько ВПЕРЕДИ этого центра. И самое главное - эта точка непрерывно "убегает" вперед, перемещается впереди Луны. Именно поэтому Луна непрерывно получает