ચંદ્ર પૃથ્વી સાથે કેમ અથડતો નથી? ચંદ્ર પૃથ્વી પર કેમ પડતો નથી? રશિયન ફેડરેશનના શિક્ષણ મંત્રાલય

આ દુનિયામાં દરેક વસ્તુ પ્રત્યે આકર્ષાય છે. અને આ માટે તમારી પાસે કોઈ વિશેષ ગુણધર્મો રાખવાની જરૂર નથી ( ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ, પરિભ્રમણમાં ભાગ લેવો, તેનું કદ કેટલાક કરતા ઓછું ન હોય.) જેમ વ્યક્તિ અથવા પૃથ્વી અથવા અણુ અસ્તિત્વ ધરાવે છે તેમ ફક્ત અસ્તિત્વમાં હોવું તે પૂરતું છે. ગુરુત્વાકર્ષણ અથવા, જેમ કે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ વારંવાર કહે છે, ગુરુત્વાકર્ષણ એ સૌથી સાર્વત્રિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે. અને હજુ સુધી: દરેક વસ્તુ દરેક વસ્તુ તરફ આકર્ષાય છે. પરંતુ બરાબર કેવી રીતે? કયા કાયદા દ્વારા? આશ્ચર્યજનક રીતે, આ કાયદો સમાન છે, અને વધુમાં, તે બ્રહ્માંડના તમામ પદાર્થો માટે સમાન છે - બંને તારાઓ અને ઇલેક્ટ્રોન માટે.

1. કેપલરના કાયદા

ન્યુટને દલીલ કરી હતી કે પૃથ્વી અને દરેકની વચ્ચે ભૌતિક સંસ્થાઓએક ગુરુત્વાકર્ષણ બળ છે જે અંતરના વર્ગના વિપરિત પ્રમાણસર છે.

14મી સદીમાં, ડેનિશ ખગોળશાસ્ત્રી ટાયકો બ્રાહે લગભગ 20 વર્ષ ગ્રહોની હિલચાલનું નિરીક્ષણ કરવામાં અને તેમની સ્થિતિને રેકોર્ડ કરવામાં વિતાવ્યા હતા, અને તેમના કોઓર્ડિનેટ્સ નક્કી કરવામાં સક્ષમ હતા. વિવિધ ક્ષણોસમય તેમના સહાયક, ગણિતશાસ્ત્રી અને ખગોળશાસ્ત્રી જોહાન્સ કેપ્લરે શિક્ષકની નોંધોનું વિશ્લેષણ કર્યું અને ગ્રહોની ગતિના ત્રણ નિયમો ઘડ્યા:

કેપ્લરનો પ્રથમ કાયદો

દરેક ગ્રહ સૌર સિસ્ટમએક લંબગોળમાં ફરે છે, જેમાંથી એક કેન્દ્રમાં સૂર્ય સ્થિત છે. લંબગોળનો આકાર, વર્તુળ સાથે તેની સમાનતાની ડિગ્રી પછી ગુણોત્તર દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવશે: e=c/d, જ્યાં c એ અંડાકારના કેન્દ્રથી તેના ફોકસ સુધીનું અંતર છે (વચ્ચેનું અડધુ અંતર ફોકલ લંબાઈ); a એ અર્ધ-મુખ્ય ધરી છે. e જથ્થાને અંડાકારની વિલક્ષણતા કહેવામાં આવે છે. c = 0 અને e = 0 પર, લંબગોળ ત્રિજ્યા a સાથે વર્તુળમાં ફેરવાય છે.

કેપ્લરનો બીજો કાયદો (વિસ્તારોનો કાયદો)

દરેક ગ્રહ સૂર્યના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતા વિમાનમાં ફરે છે અને ગ્રહોના ત્રિજ્યા વેક્ટર દ્વારા વર્ણવેલ ભ્રમણકક્ષાનો વિસ્તાર સમયના પ્રમાણમાં બદલાય છે.

આપણા સૌરમંડળના સંબંધમાં, આ નિયમ સાથે બે ખ્યાલો સંકળાયેલા છે: પેરિહેલિયન - સૂર્યની સૌથી નજીકની ભ્રમણકક્ષાનું બિંદુ, અને એફિલિઅન - સૌથી નજીકનું દૂરસ્થ બિંદુભ્રમણકક્ષા પછી એવી દલીલ કરી શકાય છે કે ગ્રહ સૂર્યની આસપાસ અસમાન રીતે ફરે છે: એફિલિઅન કરતાં પેરિહેલિયન પર રેખીય ગતિ વધારે છે.

દર વર્ષે જાન્યુઆરીની શરૂઆતમાં, પૃથ્વી પેરિહેલિયનમાંથી પસાર થતી વખતે ઝડપથી આગળ વધે છે; તેથી, પૂર્વમાં ગ્રહણ સાથે સૂર્યની દેખીતી હિલચાલ પણ સરેરાશ વર્ષ કરતાં વધુ ઝડપથી થાય છે. જુલાઈની શરૂઆતમાં, પૃથ્વી, એફિલિઅન પસાર કરે છે, વધુ ધીમેથી આગળ વધે છે, અને તેથી ગ્રહણ સાથે સૂર્યની ગતિ ધીમી પડી જાય છે. વિસ્તારોનો કાયદો સૂચવે છે કે ગ્રહોની ભ્રમણકક્ષાની ગતિને સંચાલિત બળ સૂર્ય તરફ નિર્દેશિત છે.

કેપ્લરનો ત્રીજો કાયદો (હાર્મોનિક કાયદો)

કેપ્લરનો ત્રીજો, અથવા હાર્મોનિક, કાયદો સૂર્ય (a) થી ગ્રહનું સરેરાશ અંતર તેના ભ્રમણકક્ષાના સમયગાળા (t) સાથે સંબંધિત છે:

જ્યાં સૂચકાંકો 1 અને 2 કોઈપણ બે ગ્રહોને અનુરૂપ છે.

ન્યુટને કેપ્લરનો દંડો હાથમાં લીધો. સદનસીબે, 17મી સદીમાં ઈંગ્લેન્ડમાંથી ઘણા આર્કાઈવ્સ અને પત્રો બાકી છે. ચાલો ન્યુટનના તર્કને અનુસરીએ.

એવું કહેવું જ જોઇએ કે મોટાભાગના ગ્રહોની ભ્રમણકક્ષા ગોળાકાર કરતા થોડી અલગ હોય છે. તેથી, અમે ધારીશું કે ગ્રહ લંબગોળ સાથે નહીં, પરંતુ ત્રિજ્યા R ના વર્તુળ સાથે ફરે છે - આ નિષ્કર્ષના સારને બદલતું નથી, પરંતુ ગણિતને મોટા પ્રમાણમાં સરળ બનાવે છે. પછી કેપ્લરનો ત્રીજો કાયદો (તે અમલમાં રહે છે, કારણ કે એક વર્તુળ છે ખાસ કેસઅંડાકાર) નીચે પ્રમાણે ઘડી શકાય છે: ભ્રમણકક્ષામાં એક ક્રાંતિના સમયનો વર્ગ (T2) એ ગ્રહથી સૂર્ય સુધીના સરેરાશ અંતર (R3) ના ઘનનું પ્રમાણસર છે:

T2=CR3 (પ્રાયોગિક હકીકત).

અહીં C ચોક્કસ ગુણાંક છે (સતત બધા ગ્રહો માટે સમાન છે).

એક ક્રાંતિના સમયથી T દ્વારા વ્યક્ત કરી શકાય છે સરેરાશ ઝડપભ્રમણકક્ષામાં ગ્રહની ગતિ v: T=2(R/v), પછી કેપ્લરનો ત્રીજો નિયમ નીચેનું સ્વરૂપ લે છે:

અથવા ઘટાડા પછી 4(2 /v2=CR.

હવે આપણે ધ્યાનમાં લઈએ કે, કેપલરના બીજા નિયમ મુજબ, ગોળ ગતિ સાથે ગ્રહની ગતિ એકસરખી રીતે થાય છે, એટલે કે, સતત ગતિ સાથે. ગતિશાસ્ત્રમાંથી આપણે જાણીએ છીએ કે એક વર્તુળમાં ફરતા શરીરના પ્રવેગક સતત ગતિ, કેવળ કેન્દ્રિય અને v2/R બરાબર હશે. અને પછી ન્યુટનના બીજા નિયમ મુજબ ગ્રહ પર કામ કરતું બળ બરાબર હશે

ચાલો કેપ્લરના કાયદા v2/R=4(2 /CR2) માંથી v2/R ગુણોત્તર વ્યક્ત કરીએ અને તેને ન્યૂટનના બીજા કાયદામાં બદલીએ:

F= m v2/R=m4(2/СR2 = k(m/R2), જ્યાં k=4(2/С એ બધા ગ્રહો માટે સ્થિર મૂલ્ય છે.

તેથી, કોઈપણ ગ્રહ માટે, તેના પર કાર્ય કરતું બળ તેના દળના સીધા પ્રમાણસર છે અને સૂર્યથી તેના અંતરના વર્ગના વિપરિત પ્રમાણસર છે:

સૂર્ય એ ગ્રહ પર કામ કરતા બળનો સ્ત્રોત છે, જે કેપ્લરના પ્રથમ નિયમને અનુસરે છે.

પરંતુ જો સૂર્ય કોઈ ગ્રહને F બળ સાથે આકર્ષે છે, તો ગ્રહ (ન્યૂટનના ત્રીજા નિયમ મુજબ) એ જ તીવ્રતા બળ F સાથે સૂર્યને આકર્ષિત કરવો જોઈએ. વધુમાં, આ બળ, તેની પ્રકૃતિ દ્વારા, બળથી અલગ નથી. સૂર્ય: તે ગુરુત્વાકર્ષણ પણ છે અને, જેમ આપણે બતાવ્યું છે, તે દળ (આ વખતે - સૂર્ય) માટે પ્રમાણસર હોવું જોઈએ અને અંતરના વર્ગના વિપરિત પ્રમાણસર હોવું જોઈએ: F=k1(M/R2), અહીં k1 ગુણાંક દરેક ગ્રહ માટે અલગ છે (કદાચ તે તેના સમૂહ પર પણ આધાર રાખે છે!).

બંને ગુરુત્વાકર્ષણ બળને સરખાવીને, આપણને મળે છે: km=k1M. આ શક્ય છે જો કે k=(M, અને k1=(m, એટલે કે F=((mM/R2) સાથે), જ્યાં ( એક સ્થિરાંક છે - બધા ગ્રહો માટે સમાન છે.

તેથી, સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણીય સ્થિરાંક (અમે પસંદ કરેલ તીવ્રતાના એકમો સાથે - કોઈ પણ હોઈ શકતું નથી - માત્ર એક કે જે કુદરતે તેને પસંદ કર્યું છે. માપન અંદાજિત મૂલ્ય આપે છે (= 6.7 x10-11 N. m2 / kg2.

2. સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણનો નિયમ

ન્યૂટનને પ્રાપ્ત થયું અદ્ભુત કાયદો, સૂર્ય સાથે કોઈપણ ગ્રહની ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું વર્ણન કરે છે:

આ કાયદાના પરિણામો કેપ્લરના ત્રણેય કાયદાઓ હતા. સૌરમંડળના તમામ ગ્રહોની ગતિને નિયંત્રિત કરતો કાયદો (એક!) શોધવો એ એક મોટી સિદ્ધિ હતી. જો ન્યુટને પોતાની જાતને માત્ર આટલું જ સીમિત રાખ્યું હોત, તો શાળામાં ભૌતિકશાસ્ત્રનો અભ્યાસ કરતી વખતે આપણે તેમને યાદ રાખતા અને તેમને ઉત્કૃષ્ટ વૈજ્ઞાનિક કહીશું.

ન્યૂટન એક પ્રતિભાશાળી હતા: તેમણે પ્રસ્તાવ મૂક્યો કે સમાન કાયદો સંચાલિત થાય છે ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાકોઈપણ શરીરના, તે પૃથ્વીની પરિક્રમા કરતા ચંદ્ર અને પૃથ્વી પર પડતા સફરજનના વર્તનનું વર્ણન કરે છે. તે એક અદ્ભુત વિચાર હતો. છેવટે, સામાન્ય અભિપ્રાય એ હતો કે અવકાશી પદાર્થો તેમના પોતાના (સ્વર્ગીય) કાયદાઓ અનુસાર આગળ વધે છે, અને ધરતીનું શરીર તેમના પોતાના, "દુન્યવી" નિયમો અનુસાર ચાલે છે. ન્યૂટને સમગ્ર બ્રહ્માંડ માટે પ્રકૃતિના નિયમોની એકતા ધારણ કરી. 1685માં, I. ન્યૂટને સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણનો નિયમ ઘડ્યો:

કોઈપણ બે શરીર (અથવા તેના બદલે, બે સામગ્રી બિંદુઓ) તેમના દળના સીધા પ્રમાણમાં અને તેમની વચ્ચેના અંતરના વર્ગના વિપરિત પ્રમાણસર બળ સાથે એકબીજા તરફ આકર્ષાય છે.

સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણનો નિયમ તેમાંનો એક છે શ્રેષ્ઠ ઉદાહરણોવ્યક્તિ શું સક્ષમ છે તે દર્શાવે છે.

ગુરુત્વાકર્ષણ બળ, ઘર્ષણ અને સ્થિતિસ્થાપક દળોથી વિપરીત, સંપર્ક બળ નથી. આ બળને ગુરુત્વાકર્ષણ રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવા માટે બે શરીરને એકબીજાને સ્પર્શવાની જરૂર છે. દરેક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી સંસ્થાઓ પોતાની આસપાસની સમગ્ર અવકાશમાં ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર બનાવે છે - પદાર્થનું એક સ્વરૂપ કે જેના દ્વારા શરીર ગુરુત્વાકર્ષણ રીતે એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. કેટલાક શરીર દ્વારા બનાવેલ ક્ષેત્ર એ હકીકતમાં પોતાને પ્રગટ કરે છે કે તે ગુરુત્વાકર્ષણના સાર્વત્રિક નિયમ દ્વારા નિર્ધારિત બળ સાથે અન્ય કોઈપણ શરીર પર કાર્ય કરે છે.

3. અવકાશમાં પૃથ્વી અને ચંદ્રની હિલચાલ.

ચંદ્ર, કુદરતી ઉપગ્રહપૃથ્વી, અવકાશમાં તેની હિલચાલની પ્રક્રિયામાં, મુખ્યત્વે બે સંસ્થાઓ દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે - પૃથ્વી અને સૂર્ય. ચાલો ગણતરી કરીએ કે સૂર્ય ચંદ્રને કયા બળથી આકર્ષે છે, સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણના નિયમને લાગુ કરીને, આપણે શોધીએ છીએ કે સૌર આકર્ષણ પૃથ્વી કરતાં બમણું મજબૂત છે.

ચંદ્ર સૂર્ય પર કેમ પડતો નથી? હકીકત એ છે કે ચંદ્ર અને પૃથ્વી બંને સમૂહના સામાન્ય કેન્દ્રની આસપાસ ફરે છે. પૃથ્વી અને ચંદ્રના સમૂહનું સામાન્ય કેન્દ્ર સૂર્યની આસપાસ ફરે છે. પૃથ્વી-ચંદ્ર પ્રણાલીના સમૂહનું કેન્દ્ર ક્યાં છે? પૃથ્વીથી ચંદ્રનું અંતર 384,000 કિમી છે. ચંદ્રના દળ અને પૃથ્વીના સમૂહનો ગુણોત્તર 1:81 છે. સમૂહના કેન્દ્રથી ચંદ્ર અને પૃથ્વીના કેન્દ્રો સુધીનું અંતર આ સંખ્યાઓના વિપરિત પ્રમાણસર હશે. 384,000 કિમીને 81 વડે ભાગવાથી આશરે 4,700 કિમી મળે છે. આનો અર્થ એ છે કે દળનું કેન્દ્ર પૃથ્વીના કેન્દ્રથી 4700 કિમીના અંતરે સ્થિત છે.

* શા માટે ત્રિજ્યા સમાનપૃથ્વી?

* લગભગ 6400 કિમી.

* પરિણામે, પૃથ્વીના સમૂહનું કેન્દ્ર - ચંદ્ર સિસ્ટમ અંદર આવેલું છે ગ્લોબ. તેથી, જો આપણે ચોકસાઈ માટે પ્રયત્ન ન કરીએ, તો આપણે પૃથ્વીની આસપાસ ચંદ્રની ક્રાંતિ વિશે વાત કરી શકીએ છીએ.

અવકાશમાં પૃથ્વી અને ચંદ્રની હિલચાલ અને તેમના ફેરફારો પરસ્પર સ્થિતિસૂર્યના સંબંધમાં આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યું છે.

પૃથ્વી પર સૌર ગુરુત્વાકર્ષણના બમણા વર્ચસ્વ સાથે, ચંદ્રની ગતિનો વળાંક તેના તમામ બિંદુઓ પર સૂર્યના સંબંધમાં અંતર્મુખ હોવો જોઈએ. નજીકની પૃથ્વીનો પ્રભાવ, જે નોંધપાત્ર રીતે સમૂહમાં ચંદ્ર કરતાં વધી જાય છે, તે હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે ચંદ્ર સૂર્યકેન્દ્રીય ભ્રમણકક્ષાની વક્રતા સમયાંતરે બદલાય છે.

ચંદ્ર ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા પૃથ્વીની આસપાસ ફરે છે. પૃથ્વી ચંદ્રને કયા બળથી આકર્ષે છે?

આ ગુરુત્વાકર્ષણના નિયમને વ્યક્ત કરતા સૂત્ર દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે: F=G*(Mm/r2) જ્યાં G ગુરુત્વાકર્ષણ સ્થિરાંક છે, Mm એ પૃથ્વી અને ચંદ્રનો સમૂહ છે, r એ તેમની વચ્ચેનું અંતર છે. ગણતરીઓ કર્યા પછી, અમે નિષ્કર્ષ પર આવ્યા કે પૃથ્વી લગભગ 2-1020 એનના બળ સાથે ચંદ્રને આકર્ષે છે.

પૃથ્વી દ્વારા ચંદ્રના આકર્ષણના બળની સમગ્ર અસર માત્ર ચંદ્રને ભ્રમણકક્ષામાં રાખવા, તેને કેન્દ્રબિંદુ પ્રવેગક પ્રદાન કરવામાં વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. પૃથ્વીથી ચંદ્ર સુધીનું અંતર અને પૃથ્વીની આસપાસ ચંદ્રની ક્રાંતિની સંખ્યાને જાણીને, ન્યૂટને ચંદ્રની કેન્દ્રિય પ્રવેગકતા નક્કી કરી, જેના પરિણામે અમને પહેલેથી જ જાણીતી સંખ્યા છે: 0.0027 m/s2. ચંદ્રના કેન્દ્રિય પ્રવેગક અને તેના ગણતરી કરેલ મૂલ્ય વચ્ચે સારો કરાર વાસ્તવિક મૂલ્યચંદ્રને ભ્રમણકક્ષામાં પકડી રાખતા બળ અને ગુરુત્વાકર્ષણ બળની સમાન પ્રકૃતિની ધારણાની પુષ્ટિ કરે છે. લગભગ 600 કિમીના વ્યાસવાળા સ્ટીલ કેબલ દ્વારા ચંદ્રને ભ્રમણકક્ષામાં પકડી શકાય છે. પરંતુ, આટલા વિશાળ ગુરુત્વાકર્ષણ બળ હોવા છતાં, ચંદ્ર પૃથ્વી પર પડતો નથી.

ચંદ્ર પૃથ્વીથી લગભગ 60ના અંતરે દૂર છે પૃથ્વીની ત્રિજ્યા. તેથી, ન્યૂટને તર્ક આપ્યો. ચંદ્ર, આવા પ્રવેગ સાથે, પ્રથમ સેકન્ડમાં 0.0013 મીટર દ્વારા પૃથ્વીની નજીક આવવો જોઈએ, પરંતુ ચંદ્ર, આ ઉપરાંત, જડતા દ્વારા દિશામાં આગળ વધે છે ત્વરિત ગતિ, એટલે કે પૃથ્વીની ફરતે તેની ભ્રમણકક્ષાના આપેલ બિંદુ પર સીધી રેખા સ્પર્શક સાથે

જડતાથી આગળ વધતા, ચંદ્ર પૃથ્વીથી દૂર જતો રહેવો જોઈએ, જેમ કે ગણતરીઓ દર્શાવે છે, એક સેકન્ડમાં 1.3 મીમી. અલબત્ત, આવી ચળવળ જેમાં પ્રથમ સેકન્ડમાં ચંદ્ર પૃથ્વીના કેન્દ્ર તરફ ત્રિજ્યાત્મક રીતે આગળ વધશે, અને બીજી સેકન્ડમાં - સ્પર્શક સાથે, વાસ્તવમાં અસ્તિત્વમાં નથી. બંને હલનચલન સતત ઉમેરવામાં આવે છે. પરિણામે, ચંદ્ર વર્તુળની નજીક, વક્ર રેખા સાથે આગળ વધે છે.

પૃથ્વીની આસપાસ ફરતો, ચંદ્ર 1 કિમી/સેકંડની ઝડપે ભ્રમણકક્ષામાં ફરે છે, એટલે કે, ધીમે ધીમે તેની ભ્રમણકક્ષા છોડીને અવકાશમાં "ઉડાન" ન જાય, પણ પૃથ્વી પર ન પડે તેટલી ઝડપથી. એમ કહી શકાય ચંદ્ર પડી જશેપૃથ્વી પર માત્ર જો તે ભ્રમણકક્ષામાં ન ફરે, એટલે કે જો બાહ્ય દળો(કેટલાક કોસ્મિક હાથ) ચંદ્રને તેની ભ્રમણકક્ષામાં રોકો, તે કુદરતી રીતે પૃથ્વી પર પડશે. જો કે, તેનાથી એટલી ઉર્જા છૂટી જશે કે ચંદ્ર પૃથ્વી પર પડવાની વાત કરવા જેવી છે નક્કરજરૂર નથી. ઉપરોક્ત તમામમાંથી આપણે એક નિષ્કર્ષ દોરી શકીએ છીએ.

ચંદ્ર ઘટી રહ્યો છે, પરંતુ તે પડી શકતો નથી. અને અહીં શા માટે છે. પૃથ્વીની આસપાસ ચંદ્રની હિલચાલ એ ચંદ્રની બે "ઇચ્છાઓ" વચ્ચેના સમાધાનનું પરિણામ છે: જડતા દ્વારા ખસેડવા - સીધી રેખામાં (ગતિ અને સમૂહની હાજરીને કારણે) અને "નીચે" પડવું. પૃથ્વી (દળની હાજરીને કારણે પણ). તમે આ કહી શકો છો: સાર્વત્રિક કાયદોગુરુત્વાકર્ષણ ચંદ્રને પૃથ્વી પર પડવા માટે પ્રોત્સાહિત કરે છે, પરંતુ ગેલિલિયોનો જડતાનો નિયમ તેને પૃથ્વી પર બિલકુલ ધ્યાન ન આપવા માટે "મનાવે છે". પરિણામ વચ્ચે કંઈક છે - ભ્રમણકક્ષાની હિલચાલ: સતત, અંત વિના, પડવું.

રશિયન ફેડરેશનના શિક્ષણ મંત્રાલય

મ્યુનિસિપલ શૈક્ષણિક સંસ્થા "સાથે માધ્યમિક શાળા. સોલોડનીકી."

અમૂર્ત

વિષય પર:

ચંદ્ર પૃથ્વી પર કેમ પડતો નથી?

આના દ્વારા પૂર્ણ: 9મા ધોરણનો વિદ્યાર્થી,

ફેક્લિસ્ટોવ એન્ડ્રે.

તપાસેલ:

મિખાઇલોવા ઇ.એ.

એસ. સોલોદનિકી 2006

1. પરિચય

2. સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણનો નિયમ

3. પૃથ્વી જે બળથી ચંદ્રને આકર્ષે છે તેને ચંદ્રનું વજન કહી શકાય?

4. છે કેન્દ્રત્યાગી બળપૃથ્વી-ચંદ્ર પ્રણાલીમાં, તે શું કાર્ય કરે છે?

5. ચંદ્ર શેની આસપાસ ફરે છે?

6. શું પૃથ્વી અને ચંદ્ર ટકરાઈ શકે છે? સૂર્યની ફરતે તેમની ભ્રમણકક્ષા એકબીજાને છેદે છે અને તે પણ એક કરતા વધુ વખત

7. નિષ્કર્ષ

8. સાહિત્ય

પરિચય

તારાઓનું આકાશ હંમેશા લોકોની કલ્પના પર કબજો કરે છે. તારાઓ શા માટે પ્રકાશિત થાય છે? તેમાંથી કેટલા રાત્રે ચમકે છે? શું તેઓ આપણાથી દૂર છે? શું તારાઓની બ્રહ્માંડની સીમાઓ છે? પ્રાચીન કાળથી, લોકોએ આ અને અન્ય ઘણા પ્રશ્નો વિશે વિચાર્યું છે, તેની રચનાને સમજવા અને સમજવાની કોશિશ કરી છે. મોટી દુનિયા, જેમાં આપણે જીવીએ છીએ. તે જ સમયે, બ્રહ્માંડનો અભ્યાસ કરવા માટેનો સૌથી પહોળો વિસ્તાર ખુલ્યો, જ્યાં ગુરુત્વાકર્ષણ બળો રમે છે નિર્ણાયક ભૂમિકા.

પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વમાં રહેલા તમામ દળોમાં, ગુરુત્વાકર્ષણ બળ મુખ્યત્વે અલગ પડે છે કે તે દરેક જગ્યાએ પોતાને પ્રગટ કરે છે. બધા શરીરમાં સમૂહ હોય છે, જે આ બળના પ્રભાવ હેઠળ શરીર પ્રાપ્ત કરે છે તે પ્રવેગ માટે શરીર પર લાગુ બળના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે. કોઈપણ બે શરીર વચ્ચે કામ કરતું આકર્ષણ બળ બંને શરીરના સમૂહ પર આધારિત છે; તે વિચારણા હેઠળના શરીરના સમૂહના ઉત્પાદનના પ્રમાણસર છે. વધુમાં, ગુરુત્વાકર્ષણ બળ એ હકીકત દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે કે તે અંતરના વર્ગના વ્યસ્ત પ્રમાણના નિયમનું પાલન કરે છે. અન્ય દળો અંતર પર તદ્દન અલગ રીતે આધાર રાખે છે; આવી ઘણી શક્તિઓ જાણીતી છે.

તમામ વજનદાર શરીરો પરસ્પર ગુરુત્વાકર્ષણનો અનુભવ કરે છે; ગુરુત્વાકર્ષણનો સિદ્ધાંત - ન્યૂટન દ્વારા બનાવવામાં આવેલ સિદ્ધાંત, પારણા પર ઉભો હતો આધુનિક વિજ્ઞાન. આઈન્સ્ટાઈન દ્વારા વિકસિત ગુરુત્વાકર્ષણનો બીજો સિદ્ધાંત છે સૌથી મોટી સિદ્ધિ 20મી સદીનું સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્ર. માનવ વિકાસની સદીઓથી, લોકોએ શરીરના પરસ્પર આકર્ષણની ઘટનાનું અવલોકન કર્યું છે અને તેની તીવ્રતા માપી છે; તેઓએ આ ઘટનાને તેમની સેવામાં મૂકવાનો પ્રયાસ કર્યો, તેના પ્રભાવને વટાવી, અને છેવટે, પહેલેથી જ તાજેતરમાંબ્રહ્માંડના ઊંડાણમાં પ્રથમ પગલાઓ દરમિયાન અત્યંત ચોકસાઈ સાથે તેની ગણતરી કરો

એક વ્યાપકપણે જાણીતી વાર્તા છે કે ન્યુટનને સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણના નિયમની શોધ એક ઝાડ પરથી પડતા સફરજન દ્વારા કરવામાં આવી હતી. અમને ખબર નથી કે આ વાર્તા કેટલી વિશ્વસનીય છે, પરંતુ હકીકત એ છે કે પ્રશ્ન: "ચંદ્ર પૃથ્વી પર કેમ પડતો નથી?" ન્યૂટનને રસ પડ્યો અને તેને સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણના નિયમની શોધ તરફ દોરી ગયો. સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણના દળોને પણ કહેવામાં આવે છે ગુરુત્વાકર્ષણ

ગુરુત્વાકર્ષણનો કાયદો

ન્યુટનની યોગ્યતા ફક્ત શરીરના પરસ્પર આકર્ષણ વિશેના તેના તેજસ્વી અનુમાનમાં જ નથી, પરંતુ તે હકીકતમાં પણ છે કે તે તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો કાયદો શોધી શક્યો હતો, એટલે કે ગણતરી માટેનું સૂત્ર. ગુરુત્વાકર્ષણ બળબે શરીર વચ્ચે.

સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણનો નિયમ જણાવે છે: કોઈપણ બે પદાર્થો એકબીજાના દળના સીધા પ્રમાણમાં અને તેમની વચ્ચેના અંતરના વર્ગના વિપરિત પ્રમાણસર બળ વડે એકબીજાને આકર્ષે છે.

ન્યૂટને પૃથ્વી દ્વારા ચંદ્રને અપાયેલા પ્રવેગકની ગણતરી કરી. પૃથ્વીની સપાટી પર મુક્તપણે ઘટી રહેલા શરીરના પ્રવેગ સમાન છે 9.8 m/s 2. ચંદ્રને પૃથ્વી પરથી લગભગ 60 પૃથ્વી ત્રિજ્યાના સમાન અંતરે દૂર કરવામાં આવે છે. પરિણામે, ન્યૂટને તર્ક આપ્યો, આ અંતર પર પ્રવેગક હશે: . આવા પ્રવેગ સાથે પડતા ચંદ્રે પ્રથમ સેકન્ડમાં પૃથ્વીની નજીક 0.27/2 = 0.13 સે.મી.

પરંતુ ચંદ્ર, વધુમાં, ત્વરિત ગતિની દિશામાં જડતા દ્વારા આગળ વધે છે, એટલે કે. પૃથ્વીની આસપાસ તેની ભ્રમણકક્ષાના આપેલ બિંદુ પર સીધી રેખા સ્પર્શક સાથે (ફિગ. 1). જડતાથી આગળ વધતા, ચંદ્ર પૃથ્વીથી દૂર ખસી જવો જોઈએ, જેમ કે ગણતરીઓ દર્શાવે છે, એક સેકન્ડમાં 1.3 મીમીઅલબત્ત, અમે આવી ચળવળનું અવલોકન કરતા નથી જેમાં પ્રથમ સેકન્ડમાં ચંદ્ર પૃથ્વીના કેન્દ્ર તરફ ત્રિજ્યાત્મક રીતે આગળ વધે છે, અને બીજી સેકન્ડમાં - સ્પર્શક સાથે. બંને હલનચલન સતત ઉમેરવામાં આવે છે. ચંદ્ર વર્તુળની નજીક, વક્ર રેખા સાથે આગળ વધે છે.

ચાલો આપણે એક પ્રયોગનો વિચાર કરીએ જેમાંથી આપણે જોઈ શકીએ છીએ કે કેવી રીતે શરીર પર જમણા ખૂણોથી ગતિની દિશા તરફ જડતા દ્વારા કાર્ય કરતું આકર્ષણ બળ રેક્ટીલીનિયર ગતિને વક્ર ગતિમાં પરિવર્તિત કરે છે (ફિગ. 2). બોલ, ઝુકાવની ચુટ નીચે વળ્યા પછી, જડતા દ્વારા સીધી રેખામાં આગળ વધવાનું ચાલુ રાખે છે. જો તમે બાજુ પર ચુંબક મૂકો છો, તો પછી ચુંબક તરફના આકર્ષણના બળના પ્રભાવ હેઠળ, બોલનો માર્ગ વક્ર છે.

તમે ગમે તેટલો પ્રયત્ન કરો, તમે કૉર્ક બોલ ફેંકી શકતા નથી જેથી તે હવામાં વર્તુળોનું વર્ણન કરે, પરંતુ તેના પર દોરો બાંધીને, તમે બોલને તમારા હાથની આસપાસ વર્તુળમાં ફેરવી શકો છો. પ્રયોગ (ફિગ. 3): કાચની નળીમાંથી પસાર થતા થ્રેડમાંથી અટકેલું વજન થ્રેડને ખેંચે છે. થ્રેડનું તાણ બળ કેન્દ્રિય પ્રવેગકનું કારણ બને છે, જે દિશામાં રેખીય ગતિમાં ફેરફારને લાક્ષણિકતા આપે છે.

ચંદ્ર ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા પૃથ્વીની આસપાસ ફરે છે. સ્ટીલ દોરડું જે આ બળને બદલશે તેનો વ્યાસ લગભગ 600 હશે કિમીપરંતુ, આટલા વિશાળ ગુરુત્વાકર્ષણ બળ હોવા છતાં, ચંદ્ર પૃથ્વી પર પડતો નથી, કારણ કે તેની પાસે છે પ્રારંભિક ઝડપઅને, વધુમાં, જડતા દ્વારા ખસે છે.

પૃથ્વીથી ચંદ્રનું અંતર અને પૃથ્વીની આસપાસ ચંદ્રની ક્રાંતિની સંખ્યાને જાણીને, ન્યૂટને ચંદ્રના કેન્દ્રિય પ્રવેગની તીવ્રતા નક્કી કરી.

અમને સમાન નંબર મળ્યો - 0.0027 m/s 2

જો પૃથ્વી તરફ ચંદ્રના આકર્ષણનું બળ બંધ થઈ જાય, તો તે એક સીધી રેખામાં બાહ્ય અવકાશના પાતાળમાં ધસી જશે. જો વર્તુળમાં ફરતી વખતે બોલને પકડી રાખેલો દોરો તૂટી જાય તો બોલ સ્પર્શક રીતે (ફિગ. 3) ઉડી જશે. ફિગ. 4 માંના ઉપકરણમાં, કેન્દ્રત્યાગી મશીન પર, માત્ર એક જોડાણ (થ્રેડ) ગોળાકાર ભ્રમણકક્ષામાં બોલને પકડી રાખે છે. જ્યારે થ્રેડ તૂટી જાય છે, ત્યારે દડા સ્પર્શકો સાથે વિખેરાય છે. જ્યારે તેઓ કનેક્શનથી વંચિત હોય ત્યારે આંખ વડે તેમની રેક્ટીલીનિયર હિલચાલને પકડવી મુશ્કેલ છે, પરંતુ જો આપણે આવી ડ્રોઇંગ બનાવીએ (ફિગ. 5), તો તે તેમાંથી અનુસરે છે કે દડાઓ વર્તુળમાં સીધા, સ્પર્શક રીતે આગળ વધશે.

જડતા દ્વારા ચળવળ બંધ કરો - અને ચંદ્ર પૃથ્વી પર પડી જશે. ન્યૂટનની ગણતરી પ્રમાણે પતન ચાર દિવસ, ઓગણીસ કલાક, ચોપન મિનિટ, પંચાવન સેકન્ડ ચાલ્યું હશે.

સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણના નિયમના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને, તમે નક્કી કરી શકો છો કે પૃથ્વી ચંદ્રને કયા બળથી આકર્ષે છે: ક્યાં જી- ગુરુત્વાકર્ષણ સ્થિર, ટી 1 અને m 2 એ પૃથ્વી અને ચંદ્રનો સમૂહ છે, r એ તેમની વચ્ચેનું અંતર છે. સૂત્રમાં ચોક્કસ ડેટાને સ્થાનાંતરિત કરીને, આપણે પૃથ્વી ચંદ્રને જે બળથી આકર્ષે છે તેનું મૂલ્ય મેળવીએ છીએ અને તે આશરે 2 10 17 N છે.

સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણનો નિયમ તમામ સંસ્થાઓને લાગુ પડે છે, જેનો અર્થ છે કે સૂર્ય પણ ચંદ્રને આકર્ષે છે. ચાલો કયા બળથી ગણીએ?

સૂર્યનું દળ 300,000 ગણું છે વધુ માસપૃથ્વી, પરંતુ સૂર્ય અને ચંદ્ર વચ્ચેનું અંતર વધુ અંતરપૃથ્વી અને ચંદ્ર વચ્ચે 400 વખત. તેથી, સૂત્રમાં અંશ 300,000 ગણો વધશે, અને છેદ 400 2 અથવા 160,000 ગણો વધશે. ગુરુત્વાકર્ષણ બળ લગભગ બમણું મજબૂત હશે.

પરંતુ ચંદ્ર સૂર્ય પર કેમ પડતો નથી?

ચંદ્ર પૃથ્વીની જેમ જ સૂર્ય પર પડે છે, એટલે કે સૂર્યની ફરતે પરિભ્રમણ કરતી વખતે લગભગ સમાન અંતરે રહેવા માટે જ પૂરતું છે.

પૃથ્વી અને તેનો ઉપગ્રહ, ચંદ્ર, સૂર્યની આસપાસ ફરે છે, એટલે કે ચંદ્ર પણ સૂર્યની આસપાસ ફરે છે.

નીચેનો પ્રશ્ન ઊભો થાય છે: ચંદ્ર પૃથ્વી પર પડતો નથી, કારણ કે, પ્રારંભિક ગતિ સાથે, તે જડતા દ્વારા આગળ વધે છે. પરંતુ ન્યૂટનના ત્રીજા નિયમ મુજબ, જે દળો સાથે બે શરીર એકબીજા પર કાર્ય કરે છે તે તીવ્રતામાં સમાન છે અને દિશામાં વિરુદ્ધ છે. તેથી, જે બળથી પૃથ્વી ચંદ્રને આકર્ષે છે, તે જ બળથી ચંદ્ર પૃથ્વીને આકર્ષે છે. પૃથ્વી ચંદ્ર પર કેમ નથી પડતી? અથવા તે ચંદ્રની આસપાસ પણ ફરે છે?

હકીકત એ છે કે ચંદ્ર અને પૃથ્વી બંને સમૂહના સામાન્ય કેન્દ્રની આસપાસ ફરે છે, અથવા, સરળ બનાવવા માટે, કોઈ કહી શકે છે, ગુરુત્વાકર્ષણના સામાન્ય કેન્દ્રની આસપાસ. બોલ અને સેન્ટ્રીફ્યુગલ મશીન સાથેનો પ્રયોગ યાદ રાખો. એક દડાનું દળ બીજાના દળ કરતાં બમણું છે. પરિભ્રમણ દરમિયાન પરિભ્રમણની અક્ષ વિશે થ્રેડ દ્વારા જોડાયેલા દડાઓ સંતુલનમાં રહે તે માટે, અક્ષ અથવા પરિભ્રમણના કેન્દ્રથી તેમનું અંતર, જનતાના વિપરિત પ્રમાણસર હોવું જોઈએ. આ દડા જે બિંદુ અથવા કેન્દ્રની આસપાસ ફરે છે તેને બે દડાના દળનું કેન્દ્ર કહેવામાં આવે છે.

દડાઓ સાથેના પ્રયોગમાં ન્યૂટનના ત્રીજા નિયમનું ઉલ્લંઘન થતું નથી: દડાઓ જેની સાથે દડાઓ એકબીજાને સમૂહના સામાન્ય કેન્દ્ર તરફ ખેંચે છે તે સમાન છે. પૃથ્વી-ચંદ્ર પ્રણાલીમાં સામાન્ય કેન્દ્રસમૂહ સૂર્યની આસપાસ ફરે છે.

શું તે શક્ય છે કે જેનાથી પૃથ્વી લુને આકર્ષે છે સારું, તેને ચંદ્રનું વજન કહો?

ના, તમે કરી શકતા નથી. આપણે શરીરના વજનને પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણને લીધે થતું બળ કહીએ છીએ કે જેનાથી શરીર અમુક આધાર પર દબાવે છે: સ્કેલ, ઉદાહરણ તરીકે, અથવા ડાયનેમોમીટરના સ્પ્રિંગને ખેંચે છે. જો તમે ચંદ્રની નીચે (પૃથ્વી તરફની બાજુએ) સ્ટેન્ડ મૂકો છો, તો ચંદ્ર તેના પર દબાણ નહીં કરે. જો તેઓ તેને સ્થગિત કરી શકે તો પણ લ્યુના ડાયનામોમીટર સ્પ્રિંગને ખેંચશે નહીં. પૃથ્વી દ્વારા ચંદ્રના આકર્ષણના બળની સમગ્ર અસર માત્ર ચંદ્રને ભ્રમણકક્ષામાં રાખવા, તેને કેન્દ્રબિંદુ પ્રવેગક પ્રદાન કરવામાં વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. ચંદ્ર વિશે આપણે કહી શકીએ કે પૃથ્વીના સંબંધમાં તે વજનહીન છે તેવી જ રીતે સ્પેસશીપ-ઉપગ્રહમાંના પદાર્થો જ્યારે એન્જિન કામ કરવાનું બંધ કરે છે ત્યારે તે વજનહીન હોય છે અને વહાણ પર પૃથ્વી તરફનું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ જ કાર્ય કરે છે, પરંતુ આ બળ વજન ન કહી શકાય. અવકાશયાત્રીઓના હાથમાંથી છૂટેલી તમામ વસ્તુઓ (પેન, નોટપેડ) પડતી નથી, પરંતુ કેબિનની અંદર મુક્તપણે તરતી રહે છે. ચંદ્રના સંબંધમાં, ચંદ્ર પર સ્થિત તમામ શરીરો, અલબત્ત, વજનદાર છે અને જો તેઓ કોઈ વસ્તુ દ્વારા પકડવામાં ન આવે તો તેની સપાટી પર પડી જશે, પરંતુ પૃથ્વીના સંબંધમાં આ શરીરો વજનહીન હશે અને પૃથ્વી પર પડી શકશે નહીં. .

શું ત્યાં કેન્દ્રત્યાગી બળ છે સિસ્ટમ પૃથ્વી - ચંદ્ર, તે શું કાર્ય કરે છે?

પૃથ્વી-ચંદ્ર પ્રણાલીમાં, પૃથ્વી અને ચંદ્ર વચ્ચેના પરસ્પર આકર્ષણના દળો સમાન અને વિરુદ્ધ દિશામાન હોય છે, એટલે કે સમૂહના કેન્દ્ર તરફ. આ બંને દળો કેન્દ્રબિંદુ છે. અહીં કોઈ કેન્દ્રત્યાગી બળ નથી.

પૃથ્વીથી ચંદ્રનું અંતર અંદાજે 384,000 છે કિમીચંદ્રના દળ અને પૃથ્વીના સમૂહનો ગુણોત્તર 1/81 છે. પરિણામે, સમૂહના કેન્દ્રથી ચંદ્ર અને પૃથ્વીના કેન્દ્રો સુધીનું અંતર આ સંખ્યાઓના વિપરિત પ્રમાણસર હશે. 384,000નું વિભાજન કિમી 81 પર, અમને આશરે 4,700 મળે છે કિમીઆનો અર્થ એ છે કે સમૂહનું કેન્દ્ર 4,700 ના અંતરે છે કિમીપૃથ્વીના કેન્દ્રમાંથી.

પૃથ્વીની ત્રિજ્યા લગભગ 6400 છે કિમીપરિણામે, પૃથ્વી-ચંદ્ર પ્રણાલીના સમૂહનું કેન્દ્ર વિશ્વની અંદર આવેલું છે. તેથી, જો આપણે ચોકસાઈ માટે પ્રયત્ન ન કરીએ, તો આપણે પૃથ્વીની આસપાસ ચંદ્રની ક્રાંતિ વિશે વાત કરી શકીએ છીએ.

પૃથ્વીથી ચંદ્ર અથવા ચંદ્રથી પૃથ્વી પર ઉડવું સરળ છે, કારણ કે ... તે જાણીતું છે કે રોકેટને પૃથ્વીનો કૃત્રિમ ઉપગ્રહ બનવા માટે, તેને ≈ 8 ની પ્રારંભિક ગતિ આપવી આવશ્યક છે. કિમી/સેકન્ડ. પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણના ક્ષેત્રમાંથી બચવા માટે રોકેટ માટે, કહેવાતા સેકન્ડ એસ્કેપ વેગ, 11.2 ની બરાબર કિમી/સેકન્ડચંદ્ર પરથી રોકેટ લોન્ચ કરવા માટે, તમારે ઓછી ઝડપની જરૂર છે કારણ કે... ચંદ્ર પરનું ગુરુત્વાકર્ષણ પૃથ્વી કરતાં છ ગણું ઓછું છે.

જ્યારે એન્જિન કામ કરવાનું બંધ કરે છે અને રોકેટ પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રમાં હોય ત્યારે પૃથ્વીની આસપાસની ભ્રમણકક્ષામાં મુક્તપણે ઉડે છે ત્યારથી રોકેટની અંદરના શરીર વજનહીન બની જાય છે. પૃથ્વીની આસપાસ મુક્ત ઉડાન દરમિયાન, બંને ઉપગ્રહ અને તેમાંના તમામ પદાર્થો પૃથ્વીના સામૂહિક કેન્દ્રની તુલનામાં સમાન ગતિએ ફરે છે. કેન્દ્રિય પ્રવેગકઅને તેથી વજનહીન.

સેન્ટ્રીફ્યુગલ મશીન પર થ્રેડ દ્વારા જોડાયેલા ન હોય તેવા દડા કેવી રીતે આગળ વધ્યા: ત્રિજ્યા સાથે અથવા વર્તુળમાં સ્પર્શક સાથે? જવાબ સંદર્ભ પ્રણાલીની પસંદગી પર આધાર રાખે છે, એટલે કે આપણે દડાની હિલચાલને ધ્યાનમાં લઈશું તે સંદર્ભના શરીરના સંબંધમાં. જો આપણે કોષ્ટકની સપાટીને સંદર્ભ પ્રણાલી તરીકે લઈએ, તો પછી દડા સ્પર્શક સાથે તેઓએ વર્ણવેલ વર્તુળોમાં ખસેડ્યા. જો આપણે ફરતા ઉપકરણને જ સંદર્ભ પ્રણાલી તરીકે લઈએ, તો દડા ત્રિજ્યા સાથે આગળ વધે છે. સંદર્ભ પ્રણાલી દર્શાવ્યા વિના, ગતિના પ્રશ્નનો કોઈ અર્થ નથી. ખસેડવાનો અર્થ એ છે કે અન્ય શરીરની તુલનામાં ખસેડવું, અને આપણે આવશ્યકપણે સૂચવવું જોઈએ કે કયા શરીર છે.

ચંદ્ર શેની આસપાસ ફરે છે?

જો આપણે પૃથ્વીની સાપેક્ષ હિલચાલને ધ્યાનમાં લઈએ, તો ચંદ્ર પૃથ્વીની આસપાસ ફરે છે. જો આપણે સૂર્યને સંદર્ભના શરીર તરીકે લઈએ, તો - સૂર્યની આસપાસ.

શું પૃથ્વી અને ચંદ્ર ટકરાશે? તેમની બૂમો સૂર્યની આસપાસના બિટ્સ છેદે છે અને એક કરતા વધુ વખત .

અલબત્ત નહીં. અથડામણ ત્યારે જ શક્ય બનશે જો પૃથ્વીને સંબંધિત ચંદ્રની ભ્રમણકક્ષા પૃથ્વીને છેદે. જ્યારે પૃથ્વી અથવા ચંદ્રની સ્થિતિ દર્શાવેલ ભ્રમણકક્ષાના આંતરછેદ પર હોય છે (સૂર્યની સાપેક્ષ), ત્યારે પૃથ્વી અને ચંદ્ર વચ્ચેનું અંતર સરેરાશ 380,000 છે કિમીઆને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે, ચાલો નીચેનાને દોરીએ. પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષા 15 સે.મી.ની ત્રિજ્યા સાથે વર્તુળના ચાપ તરીકે દર્શાવવામાં આવી છે. (પૃથ્વીથી સૂર્યનું અંતર 150,000,000 છે કિમી).વર્તુળના એક ભાગ (પૃથ્વીનો માસિક માર્ગ) સમાન ચાપ પર, મેં સમાન અંતર પર પાંચ બિંદુઓને ચિહ્નિત કર્યા, સૌથી બહારના મુદ્દાઓની ગણતરી. આ બિંદુઓ મહિનાના ક્રમિક ક્વાર્ટરમાં પૃથ્વીની તુલનામાં ચંદ્રની ભ્રમણકક્ષાના કેન્દ્રો હશે. ચંદ્રની ભ્રમણકક્ષાની ત્રિજ્યા પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષાના સમાન સ્કેલ પર દર્શાવી શકાતી નથી, કારણ કે તે ખૂબ નાની હશે. ચંદ્ર ભ્રમણકક્ષા દોરવા માટે, તમારે પસંદ કરેલ સ્કેલને લગભગ દસ ગણો વધારવાની જરૂર છે, પછી ચંદ્ર ભ્રમણકક્ષાની ત્રિજ્યા લગભગ 4 હશે. મીમીતે પછી પૂર્ણ ચંદ્રથી શરૂ કરીને દરેક ભ્રમણકક્ષામાં ચંદ્રની સ્થિતિ દર્શાવે છે અને ચિહ્નિત બિંદુઓને સરળ ડોટેડ લાઇન સાથે જોડે છે.

મુખ્ય કાર્યસંદર્ભના શરીરને અલગ કરવાનું હતું. સેન્ટ્રીફ્યુગલ મશીન સાથેના પ્રયોગમાં, સંદર્ભના બંને ભાગો એક સાથે ટેબલના પ્લેન પર પ્રક્ષેપિત થાય છે, તેથી તેમાંથી એક પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવું ખૂબ મુશ્કેલ છે. આ રીતે અમે અમારી સમસ્યા હલ કરી. જાડા કાગળથી બનેલો શાસક (તેને ટીન, પ્લેક્સીગ્લાસ, વગેરેની પટ્ટીથી બદલી શકાય છે) સળિયા તરીકે સેવા આપશે જેની સાથે બોલ સ્લાઇડ જેવું કાર્ડબોર્ડ વર્તુળ હશે. વર્તુળ ડબલ છે, પરિઘ સાથે ગુંદરવાળું છે, પરંતુ બે ડાયમેટ્રિકલી વિરુદ્ધ બાજુઓ પર સ્લિટ્સ છે જેના દ્વારા શાસક થ્રેડેડ છે. શાસકની ધરી સાથે છિદ્રો બનાવવામાં આવે છે. સંદર્ભ સંસ્થાઓ એક શાસક અને કોરા કાગળની શીટ છે, જેને અમે બટનો સાથે પ્લાયવુડની શીટ સાથે જોડીએ છીએ જેથી ટેબલ બગાડે નહીં. એક્સલની જેમ, પિન પર શાસક મૂક્યા પછી, અમે પિનને પ્લાયવુડ (ફિગ. 6) માં અટવ્યો. જ્યારે તમે શાસકને ચાલુ કરો છો સમાન ખૂણાક્રમિક રીતે સ્થિત છિદ્રો એક સીધી રેખામાં સમાપ્ત થાય છે. પરંતુ જ્યારે શાસક ફેરવવામાં આવ્યો, ત્યારે તેની સાથે કાર્ડબોર્ડ વર્તુળ સરકી ગયું, જેની ક્રમિક સ્થિતિ કાગળ પર ચિહ્નિત કરવી પડી. આ હેતુ માટે, વર્તુળની મધ્યમાં એક છિદ્ર પણ બનાવવામાં આવ્યું હતું.

શાસકના દરેક પરિભ્રમણ સાથે, વર્તુળના કેન્દ્રની સ્થિતિ પેંસિલની ટોચ સાથે કાગળ પર ચિહ્નિત કરવામાં આવી હતી. જ્યારે શાસક તેના માટે અગાઉ આયોજિત તમામ હોદ્દાઓમાંથી પસાર થઈ ગયો હતો, ત્યારે શાસકને દૂર કરવામાં આવ્યો હતો. કાગળ પરના ગુણને જોડીને, અમે સુનિશ્ચિત કર્યું કે વર્તુળનું કેન્દ્ર સંદર્ભના બીજા ભાગની તુલનામાં સીધી રેખામાં અથવા તેના બદલે, પ્રારંભિક વર્તુળની સ્પર્શક સાથે ખસેડ્યું છે.

પરંતુ ઉપકરણ પર કામ કરતી વખતે, મેં ઘણા બનાવ્યા રસપ્રદ શોધો. સૌપ્રથમ, સળિયા (શાસક) ના એકસમાન પરિભ્રમણ સાથે, બોલ (વર્તુળ) તેની સાથે એકસરખી રીતે નહીં, પરંતુ ઝડપી ગતિ કરે છે. જડતા દ્વારા, શરીર એકસરખી અને સીધી રેખામાં ચાલવું જોઈએ - આ પ્રકૃતિનો નિયમ છે. પરંતુ શું આપણો દડો માત્ર જડતાથી એટલે કે મુક્તપણે ચાલતો હતો? ના! સળિયાએ તેને ધક્કો માર્યો અને તેને વેગ આપ્યો. જો તમે ચિત્ર (ફિગ. 7) નો સંદર્ભ લો છો તો આ દરેકને સ્પષ્ટ થશે. બિંદુઓ સાથે આડી રેખા (સ્પર્શક) પર 0, 1, 2, 3, 4 જો તે સંપૂર્ણપણે મુક્તપણે ખસેડવા માટે હોય તો બોલની સ્થિતિને ચિહ્નિત કરવામાં આવે છે. સમાન ડિજિટલ હોદ્દાઓ સાથે ત્રિજ્યાની અનુરૂપ સ્થિતિ દર્શાવે છે કે બોલ ઝડપી ગતિએ આગળ વધી રહ્યો છે. પ્રવેગક બોલને જાણ કરવામાં આવે છે સ્થિતિસ્થાપક બળલાકડી વધુમાં, બોલ અને સળિયા વચ્ચે ઘર્ષણ ચળવળ માટે પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે. જો આપણે ધારીએ કે ઘર્ષણ બળ તે બળ જેટલો છે જે દડાને પ્રવેગકતા આપે છે, તો સળિયા સાથે બોલની હિલચાલ સમાન હોવી જોઈએ. આકૃતિ 8 માંથી જોઈ શકાય છે તેમ, ટેબલ પરના કાગળની તુલનામાં બોલની હિલચાલ વક્ર છે. દોરવાના પાઠમાં અમને કહેવામાં આવ્યું હતું કે આવા વળાંકને "આર્કિમિડીઝ સર્પાકાર" કહેવામાં આવે છે. આ વળાંકનો ઉપયોગ કેટલાક મિકેનિઝમ્સમાં કેમ્સની પ્રોફાઇલ દોરવા માટે થાય છે જ્યારે તેઓ એકસમાન ઇચ્છે છે રોટેશનલ ચળવળએક સમાન ફોરવર્ડ ગતિમાં રૂપાંતરિત કરો. જો તમે આવા બે વળાંકો એકબીજાની બાજુમાં મૂકો છો, તો કૅમને હૃદયના આકારનો આકાર મળશે. આ આકારના એક ભાગના એકસમાન પરિભ્રમણ સાથે, તેના પર રહેલો સળિયો આગળ-પારસ્પરિક ગતિ કરશે. મેં આવા કેમનું મોડેલ (ફિગ. 9) બનાવ્યું અને સ્પૂલ (ફિગ. 10) પર સમાન રીતે દોરાને વાળવા માટેની મિકેનિઝમનું એક મોડેલ.

કાર્ય પૂર્ણ કરતી વખતે મેં કોઈ શોધ કરી નથી. પરંતુ આ ચાર્ટ બનાવતી વખતે હું ઘણું શીખ્યો (આકૃતિ 11). ચંદ્ર અને પૃથ્વીની તેમની ભ્રમણકક્ષામાં ચળવળની દિશા વિશે વિચારવા માટે, તેના તબક્કાઓમાં ચંદ્રની સ્થિતિ યોગ્ય રીતે નક્કી કરવી જરૂરી હતી. ડ્રોઇંગમાં અચોક્કસતા છે. હું તમને હવે તેમના વિશે કહીશ. પસંદ કરેલ સ્કેલ પર વક્રતા ખોટી રીતે દર્શાવવામાં આવી છે ચંદ્ર ભ્રમણકક્ષા. તે હંમેશા સૂર્યના સંબંધમાં અંતર્મુખ હોવું જોઈએ, એટલે કે વક્રતાનું કેન્દ્ર ભ્રમણકક્ષાની અંદર હોવું જોઈએ. વધુમાં, એક વર્ષમાં 12 ચંદ્ર મહિના નથી, પરંતુ વધુ છે. પરંતુ વર્તુળનો બારમો ભાગ બાંધવો સરળ છે, તેથી મેં પરંપરાગત રીતે ધાર્યું કે વર્ષમાં 12 ચંદ્ર મહિનાઓ છે. અને છેવટે, તે પૃથ્વી પોતે નથી જે સૂર્યની આસપાસ ફરે છે, પરંતુ પૃથ્વી-ચંદ્ર પ્રણાલીના સમૂહનું સામાન્ય કેન્દ્ર છે.

નિષ્કર્ષ

એક તેજસ્વી ઉદાહરણોવિજ્ઞાનની સિદ્ધિઓ, પ્રકૃતિની અમર્યાદિત સમજશક્તિનો એક પુરાવો એ ગણતરીઓ દ્વારા નેપ્ચ્યુન ગ્રહની શોધ હતી - "પેનની ટોચ પર."

યુરેનસ, શનિની બાજુનો ગ્રહ, જે ઘણી સદીઓથી ગ્રહોમાં સૌથી દૂરનો માનવામાં આવતો હતો, તેની શોધ ડબલ્યુ. હર્ષલ દ્વારા કરવામાં આવી હતી. XVIII ના અંતમાંવી. યુરેનસ નરી આંખે ભાગ્યે જ દેખાય છે. 19મી સદીના 40 ના દાયકા સુધીમાં. સચોટ અવલોકનો દર્શાવે છે કે યુરેનસ જે માર્ગે અનુસરવું જોઈએ તેમાંથી ભાગ્યે જ નોંધપાત્ર રીતે વિચલિત થાય છે. અવકાશી પદાર્થો, તેથી કડક અને ચોક્કસ, પરીક્ષણ માટે મૂકવામાં આવ્યું હતું.

લે વેરિયર (ફ્રાન્સમાં) અને એડમ્સ (ઈંગ્લેન્ડમાં) એ સૂચવ્યું કે જો બહારથી ખલેલ આવે પ્રખ્યાત ગ્રહોયુરેનસની હિલચાલના વિચલનને સમજાવતા નથી, જેનો અર્થ છે કે હજુ સુધી અજાણ્યા શરીરનું આકર્ષણ તેના પર કાર્ય કરે છે. તેઓએ લગભગ એકસાથે ગણતરી કરી કે યુરેનસની પાછળ ક્યાં કોઈ અજાણ્યું શરીર હોવું જોઈએ જે તેના ગુરુત્વાકર્ષણ સાથે આ વિચલનો ઉત્પન્ન કરે છે. તેઓએ અજાણ્યા ગ્રહની ભ્રમણકક્ષા, તેના સમૂહની ગણતરી કરી અને આકાશમાં તે સ્થાન સૂચવ્યું જ્યાં આપેલ સમયકોઈ અજાણ્યો ગ્રહ હોવો જોઈએ. આ ગ્રહ ટેલિસ્કોપ દ્વારા 1846માં દર્શાવેલ જગ્યાએ મળી આવ્યો હતો. તેને નેપ્ચ્યુન નામ આપવામાં આવ્યું હતું. નેપ્ચ્યુન નરી આંખે દેખાતું નથી. આમ, સિદ્ધાંત અને પ્રેક્ટિસ વચ્ચેનો મતભેદ, જે ભૌતિકવાદી વિજ્ઞાનની સત્તાને નબળી પાડતો હતો, તેના વિજય તરફ દોરી ગયો.

સંદર્ભો:

1. M.I. બ્લુડોવ - ભૌતિકશાસ્ત્ર પર વાતચીત, પ્રથમ ભાગ, બીજી આવૃત્તિ, સુધારેલ, મોસ્કો “એનલાઈટનમેન્ટ” 1972.

2. બી.એ. વોરોન્ટસોવ-વેલ્યામોવ - ખગોળશાસ્ત્ર 1 લી ગ્રેડ, 19 મી આવૃત્તિ, મોસ્કો "એનલાઈટનમેન્ટ" 1991.

3. એ.એ. લિયોનોવિચ - હું વિશ્વની શોધ કરું છું, ભૌતિકશાસ્ત્ર, મોસ્કો AST 1998.

4. એ.વી. પેરીશ્કિન, ઇ.એમ. ગુટનિક - ભૌતિકશાસ્ત્ર 9મો ગ્રેડ, પબ્લિશિંગ હાઉસ"બસ્ટર્ડ" 1999.

5. Ya.I. પેરેલમેન - મનોરંજક ભૌતિકશાસ્ત્ર, પુસ્તક 2, 19મી આવૃત્તિ, નૌકા પબ્લિશિંગ હાઉસ, મોસ્કો 1976.

ટ્યુટરિંગ

વિષયનો અભ્યાસ કરવામાં મદદની જરૂર છે?

અમારા નિષ્ણાતો તમને રુચિ ધરાવતા વિષયો પર સલાહ આપશે અથવા ટ્યુટરિંગ સેવાઓ પ્રદાન કરશે.
તમારી અરજી સબમિટ કરોપરામર્શ મેળવવાની સંભાવના વિશે જાણવા માટે હમણાં જ વિષય સૂચવો.

ચંદ્ર, પૃથ્વીનો કુદરતી ઉપગ્રહ, અવકાશમાં તેની હિલચાલની પ્રક્રિયામાં મુખ્યત્વે બે સંસ્થાઓ - પૃથ્વી અને સૂર્ય દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે. તે જ સમયે, સૂર્યનું ગુરુત્વાકર્ષણ પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ કરતાં બમણું છે. તેથી, બંને શરીર (પૃથ્વી અને ચંદ્ર) એકબીજાની નજીક હોવાથી સૂર્યની આસપાસ ફરે છે.

અવકાશમાં પૃથ્વી અને ચંદ્રની હિલચાલ અને સૂર્યની તુલનામાં તેમની સંબંધિત સ્થિતિમાં ફેરફાર ડાયાગ્રામમાં દર્શાવવામાં આવ્યા છે.

પૃથ્વીની આસપાસ પરિભ્રમણ કરતા, ચંદ્ર 1 કિમી/સેકંડની ઝડપે ભ્રમણકક્ષામાં ફરે છે, એટલે કે, તેની ભ્રમણકક્ષા છોડીને અવકાશમાં "ઉડાન" ન કરવા માટે, પણ પૃથ્વી પર ન પડે તેટલી ઝડપથી. પ્રશ્નના લેખકને સીધો જવાબ આપતા, આપણે કહી શકીએ કે ચંદ્ર પૃથ્વી પર ત્યારે જ પડશે જો તે ભ્રમણકક્ષામાં આગળ વધશે નહીં, એટલે કે. જો બાહ્ય શક્તિઓ (કેટલાક કોસ્મિક હાથ) ચંદ્રને તેની ભ્રમણકક્ષામાં રોકે છે, તો તે કુદરતી રીતે પૃથ્વી પર પડશે. જો કે, આનાથી એટલી ઉર્જા છૂટી જશે કે ચંદ્રના નક્કર શરીર તરીકે પૃથ્વી પર પડવા વિશે વાત કરવી અશક્ય છે.

અને ચંદ્રની હિલચાલ દ્વારા પણ.

સ્પષ્ટતા માટે, અવકાશમાં ચંદ્રની હિલચાલનું મોડેલ સરળ બનાવવામાં આવ્યું છે. તે જ સમયે, અમે ગાણિતિક અને અવકાશી-યાંત્રિક કઠોરતા ગુમાવીશું નહીં જો, એક સરળ વિકલ્પને આધારે, અમે ચળવળને ખલેલ પહોંચાડતા અસંખ્ય પરિબળોના પ્રભાવને ધ્યાનમાં લેવાનું ભૂલશો નહીં.

પૃથ્વી ગતિહીન છે એમ ધારીને, આપણે ચંદ્રને આપણા ગ્રહના ઉપગ્રહ તરીકે કલ્પી શકીએ છીએ, જેની હિલચાલ કેપ્લરના નિયમોનું પાલન કરે છે અને લંબગોળ ભ્રમણકક્ષા સાથે થાય છે, સમાન યોજના અનુસાર, ચંદ્રની ભ્રમણકક્ષાની વિલક્ષણતાનું સરેરાશ મૂલ્ય e છે = 0.055 આ એલિપ્સની અર્ધ મુખ્ય અક્ષ સરેરાશ અંતરની તીવ્રતામાં સમાન છે, એટલે કે 384,400 કિમી, સૌથી વધુ અંતર પર, આ અંતર વધીને 405,500 કિમી થાય છે, અને પેરીજી (સૌથી ઓછા અંતરે) તે 363, 363 છે. કિમી.

ઉપર સમજાવતી રેખાકૃતિ છે ભૌમિતિક અર્થચંદ્રની ભ્રમણકક્ષાના તત્વો.

ચંદ્રની ભ્રમણકક્ષાના તત્વો ચંદ્રની સરેરાશ, અવ્યવસ્થિત ગતિનું વર્ણન કરે છે,

જો કે, સૂર્ય અને ગ્રહોના પ્રભાવને કારણે ચંદ્રની ભ્રમણકક્ષા અવકાશમાં તેની સ્થિતિ બદલાય છે. ગાંઠોની રેખા ગ્રહણ સમતલમાં દિશામાં આગળ વધે છે વિપરીત ચળવળભ્રમણકક્ષામાં ચંદ્રો. પરિણામે, ચડતા નોડનું રેખાંશ મૂલ્ય સતત બદલાતું રહે છે. સંપૂર્ણ વળાંકગાંઠોની લાઇન 18.6 વર્ષમાં પૂર્ણ થાય છે.

ચંદ્ર સૂર્ય પર કેમ પડતો નથી?

પૃથ્વી અને તેનો ઉપગ્રહ, ચંદ્ર, સૂર્યની આસપાસ ફરે છે, એટલે કે ચંદ્ર સૂર્યની આસપાસ ફરે છે.

હકીકત એ છે કે ચંદ્ર અને પૃથ્વી બંને સમૂહના સામાન્ય કેન્દ્રની આસપાસ ફરે છે, અથવા, સરળ બનાવવા માટે, કોઈ કહી શકે છે, ગુરુત્વાકર્ષણના સામાન્ય કેન્દ્રની આસપાસ. બોલ અને સેન્ટ્રીફ્યુગલ મશીન સાથેનો પ્રયોગ યાદ રાખો. એક દડાનું દળ બીજાના દળ કરતાં બમણું છે. થ્રેડ દ્વારા જોડાયેલા દડાઓ જ્યારે ફરતી હોય ત્યારે પરિભ્રમણની અક્ષની તુલનામાં સમતુલામાં રહે તે માટે, અક્ષ અથવા પરિભ્રમણના કેન્દ્રથી તેમનું અંતર લોકોના વિપરિત પ્રમાણસર હોવું જોઈએ. બિંદુ અથવા કેન્દ્ર, જેની આસપાસ આ દડાઓ ફરે છે તેને બે દડાઓના સમૂહનું કેન્દ્ર કહેવામાં આવે છે.

દડાઓ સાથેના પ્રયોગમાં ન્યૂટનના ત્રીજા નિયમનું ઉલ્લંઘન થતું નથી: દડાઓ જેની સાથે દડાઓ એકબીજાને સમૂહના સામાન્ય કેન્દ્ર તરફ ખેંચે છે તે સમાન છે. પૃથ્વી-ચંદ્ર પ્રણાલીમાં, સમૂહનું સામાન્ય કેન્દ્ર સૂર્યની આસપાસ ફરે છે.

પૃથ્વી જે બળથી લુ-નુને આકર્ષે છે તેને ચંદ્રનું વજન કહી શકાય?

ના, તમે કરી શકતા નથી. આપણે શરીરના વજનને પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણને લીધે થતું બળ કહીએ છીએ કે જેનાથી શરીર અમુક આધાર પર દબાવે છે: સ્કેલ, ઉદાહરણ તરીકે, અથવા ડાયનેમોમીટરના સ્પ્રિંગને ખેંચે છે. જો તમે ચંદ્રની નીચે (પૃથ્વી તરફની બાજુએ) સ્ટેન્ડ મૂકો છો, તો ચંદ્ર તેના પર દબાણ કરશે નહીં. જો તેઓ તેને સ્થગિત કરી શકે તો પણ ચંદ્ર ડાયનામોમીટરના વસંતને ખેંચશે નહીં. પૃથ્વી પર ચંદ્રના ગુરુત્વાકર્ષણ બળની સંપૂર્ણ અસર ચંદ્રને ભ્રમણકક્ષામાં રાખવા, તેને કેન્દ્રિય પ્રવેગક પ્રદાન કરવામાં જ વ્યક્ત થાય છે. ચંદ્ર વિશે આપણે કહી શકીએ કે પૃથ્વીના સંબંધમાં તે સ્પેસશીપ-ઉપગ્રહમાં વજનહીન પદાર્થોની જેમ વજનહીન છે, જ્યારે એન્જિન કામ કરવાનું બંધ કરી દે છે અને પૃથ્વી તરફનું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ જ વહાણ પર કાર્ય કરે છે, પરંતુ આ બળ વજન ન કહી શકાય. અવકાશયાત્રીઓના હાથમાંથી છૂટેલી તમામ વસ્તુઓ (પેન, નોટપેડ) પડતી નથી, પરંતુ કેબિનની અંદર મુક્તપણે તરતી રહે છે. ચંદ્રના સંબંધમાં, ચંદ્ર પર સ્થિત તમામ શરીરો, અલબત્ત, વજનદાર છે અને જો તેઓ કોઈ વસ્તુ દ્વારા સમર્થિત ન હોય તો તેની સપાટી પર પડી જશે, પરંતુ પૃથ્વીના સંબંધમાં, આ શરીરો વજનહીન હશે અને પૃથ્વી પર પડી શકશે નહીં. પૃથ્વી

શું પૃથ્વી-ચંદ્ર પ્રણાલીમાં કેન્દ્રત્યાગી બળ છે, તે શું કાર્ય કરે છે?

પૃથ્વી-ચંદ્ર પ્રણાલીમાં, પૃથ્વી અને ચંદ્ર વચ્ચેના પરસ્પર આકર્ષણના દળો સમાન અને વિરુદ્ધ દિશામાન હોય છે, એટલે કે સમૂહના કેન્દ્ર તરફ. આ બંને દળો કેન્દ્રત્યાગી છે. અહીં કોઈ કેન્દ્રત્યાગી બળ નથી.

પૃથ્વીથી ચંદ્ર અથવા ચંદ્રથી પૃથ્વી પર ઉડવું સરળ છે, કારણ કે ... શું તે જાણીતું છે કે રોકેટને પૃથ્વીનો કૃત્રિમ ઉપગ્રહ બનવા માટે, તેને પ્રારંભિક ગતિ આપવી આવશ્યક છે? 8 કિમી/સેકન્ડ. રોકેટને પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણના ગોળાને છોડવા માટે, કહેવાતા બીજા એસ્કેપ વેગની જરૂર છે, જે 11.2 જેટલી છે. કિમી/સેકન્ડચંદ્ર પરથી રોકેટ લોન્ચ કરવા માટે, તમારે ઓછી ઝડપની જરૂર છે કારણ કે... ચંદ્ર પર ગુરુત્વાકર્ષણ બળ પૃથ્વી કરતાં છ ગણું ઓછું છે.

જ્યારે એન્જિન કામ કરવાનું બંધ કરે છે અને રોકેટ પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રમાં હોય ત્યારે પૃથ્વીની આસપાસ ભ્રમણકક્ષામાં મુક્તપણે ઉડે છે તે ક્ષણથી રોકેટની અંદરના શરીર વજનહીન બની જાય છે. પૃથ્વીની આસપાસ મુક્ત ઉડાન દરમિયાન, બંને ઉપગ્રહ અને તેમાંના તમામ પદાર્થો પૃથ્વીના સામૂહિક કેન્દ્રની તુલનામાં સમાન સેન્ટ્રીપેટલ પ્રવેગ સાથે ફરે છે અને તેથી તે વજનહીન છે.

સેન્ટ્રીફ્યુગલ મશીન પર થ્રેડ દ્વારા જોડાયેલા ન હોય તેવા દડા કેવી રીતે આગળ વધ્યા: ત્રિજ્યા સાથે અથવા વર્તુળમાં સ્પર્શક સાથે? જવાબ સંદર્ભ પ્રણાલીની પસંદગી પર આધાર રાખે છે, એટલે કે, આપણે દડાઓની હિલચાલને ધ્યાનમાં લઈશું તે સંદર્ભના શરીરના સંબંધમાં. જો આપણે કોષ્ટકની સપાટીને સંદર્ભ પ્રણાલી તરીકે લઈએ, તો પછી દડા સ્પર્શક સાથે તેઓએ વર્ણવેલ વર્તુળોમાં ખસેડ્યા. જો આપણે ફરતા ઉપકરણને જ સંદર્ભ પ્રણાલી તરીકે લઈએ, તો દડા ત્રિજ્યા સાથે આગળ વધે છે. સંદર્ભ પ્રણાલી દર્શાવ્યા વિના, ગતિના પ્રશ્નનો કોઈ અર્થ નથી. ખસેડવાનો અર્થ એ છે કે અન્ય શરીરની તુલનામાં ખસેડવું, અને આપણે ચોક્કસપણે સૂચવવું જોઈએ કે કયા શરીર.

આ લેખમાં ચંદ્ર પૃથ્વી પર કેમ પડતો નથી, પૃથ્વીની આસપાસ તેની હિલચાલના કારણો અને કેટલાક અન્ય પાસાઓ વિશે વાત કરવામાં આવી છે. અવકાશી મિકેનિક્સઆપણું સૌરમંડળ.

અવકાશ યુગની શરૂઆત

આપણા ગ્રહના કુદરતી ઉપગ્રહે હંમેશા ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે. પ્રાચીન સમયમાં, ચંદ્ર કેટલાક ધર્મોના સંપ્રદાયનો વિષય હતો, અને આદિમ ટેલિસ્કોપની શોધ સાથે, પ્રથમ ખગોળશાસ્ત્રીઓ જાજરમાન ક્રેટર્સનું ચિંતન કરવાથી પોતાને દૂર કરી શક્યા નહીં.

થોડા સમય પછી, ખગોળશાસ્ત્રના અન્ય ક્ષેત્રોમાં શોધ સાથે, તે સ્પષ્ટ થઈ ગયું કે ફક્ત આપણા ગ્રહ જ નહીં, પણ અન્ય ઘણા લોકો પાસે પણ આવા અવકાશી ઉપગ્રહ છે. અને ગુરુ પાસે તેમાંથી 67 જેટલા છે! પરંતુ સમગ્ર સિસ્ટમમાં કદમાં અમારો અગ્રેસર છે. પણ ચંદ્ર પૃથ્વી પર કેમ પડતો નથી? એક જ ભ્રમણકક્ષામાં તેની હિલચાલનું કારણ શું છે? આ તે છે જેના વિશે આપણે વાત કરીશું.

આકાશી મિકેનિક્સ

પ્રથમ, તમારે એ સમજવાની જરૂર છે કે ભ્રમણકક્ષાની ગતિ શું છે અને તે શા માટે થાય છે. વ્યાખ્યા મુજબ, જેનો ઉપયોગ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ અને ખગોળશાસ્ત્રીઓ દ્વારા કરવામાં આવે છે, ભ્રમણકક્ષા એ બીજા, નોંધપાત્ર રીતે મોટા પદાર્થની ગતિ છે. લાંબા સમય સુધીએવું માનવામાં આવતું હતું કે ગ્રહો અને ઉપગ્રહોની ભ્રમણકક્ષા સૌથી કુદરતી અને સંપૂર્ણ તરીકે આકારમાં ગોળાકાર છે, પરંતુ કેપ્લરે, મંગળની ગતિમાં આ સિદ્ધાંતને લાગુ કરવાના અસફળ પ્રયાસો પછી, તેને નકારી કાઢ્યો.

જેમ તમે ભૌતિકશાસ્ત્રના અભ્યાસક્રમમાંથી જાણો છો, કોઈપણ બે પદાર્થો પરસ્પર કહેવાતા ગુરુત્વાકર્ષણનો અનુભવ કરે છે. સમાન શક્તિઓ આપણા ગ્રહ અને ચંદ્રને પ્રભાવિત કરે છે. પરંતુ જો તેઓ આકર્ષાય છે, તો પછી ચંદ્ર પૃથ્વી પર કેમ પડતો નથી, જેમ કે સૌથી વધુ તાર્કિક હશે?

આ બાબત એ છે કે પૃથ્વી સ્થિર રહેતી નથી, પરંતુ લંબગોળમાં સૂર્યની આસપાસ ફરે છે, જાણે કે તેના ઉપગ્રહથી સતત "ભાગી રહી છે". અને બદલામાં, તેની પાસે જડતા ગતિ છે, તેથી જ તે લંબગોળ ભ્રમણકક્ષામાં મુસાફરી કરે છે.

સરળ ઉદાહરણ જે સમજાવી શકે છે આ ઘટના, આ શબ્દમાળા પરનો બોલ છે. જો તમે તેને સ્પિન કરો છો, તો તે ઑબ્જેક્ટને એક અથવા બીજા પ્લેનમાં પકડી રાખશે, પરંતુ જો તમે ધીમું કરો છો, તો તે પૂરતું નથી અને બોલ પડી જશે. સમાન શક્તિઓ ચંદ્ર પર કાર્ય કરે છે. પૃથ્વીનું ગુરુત્વાકર્ષણ તેને સાથે લઈ જાય છે, તેને સ્થિર થવાથી અટકાવે છે, અને પરિભ્રમણના પરિણામે વિકસિત કેન્દ્રત્યાગી બળ, તેને પકડી રાખે છે, તેને નિર્ણાયક અંતરની નજીક આવતા અટકાવે છે.

જો આપણે ચંદ્ર પૃથ્વી પર કેમ પડતો નથી તે પ્રશ્નનો વધુ સરળ સમજૂતી આપીએ, તો તેનું કારણ દળોની સમાન ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે. આપણો ગ્રહ ઉપગ્રહને આકર્ષે છે, તેને ફરવા માટે દબાણ કરે છે, અને કેન્દ્રત્યાગી બળ તેને દૂર ધકેલવા લાગે છે.

સૂર્ય

સમાન કાયદાઓ ફક્ત આપણા ગ્રહ અને ઉપગ્રહને જ લાગુ પડતા નથી, અન્ય દરેક વ્યક્તિ પણ તેનું પાલન કરે છે રસપ્રદ વિષય. આસપાસના ગ્રહોની હિલચાલને ઘડિયાળના કામ સાથે સરખાવવામાં આવે છે, તે એટલું ચોક્કસ અને ચોક્કસ છે. અને સૌથી અગત્યનું, તેને તોડવું અત્યંત મુશ્કેલ છે. જો તમે તેમાંથી ઘણા ગ્રહોને દૂર કરો છો, તો પણ બાકીના ખૂબ જ છે ઉચ્ચ સંભાવના, નવી ભ્રમણકક્ષામાં પુનઃબીલ્ડ કરવામાં આવશે, અને કેન્દ્રીય તારા પર પતન સાથે પતન થશે નહીં.

પરંતુ જો આપણા તારાની સૌથી દૂરની વસ્તુઓ પર પણ આટલી પ્રચંડ ગુરુત્વાકર્ષણ અસર છે, તો પછી ચંદ્ર શા માટે સૂર્ય પર પડતો નથી, પરંતુ તારો પૃથ્વી કરતાં ઘણા વધુ અંતરે છે, અને તેથી? ગુરુત્વાકર્ષણ, ઉચ્ચ તીવ્રતાનો ક્રમ છે.

વસ્તુ એ છે કે તેનો ઉપગ્રહ પણ સૂર્યની આસપાસ ભ્રમણકક્ષામાં ફરે છે, અને બાદમાં ચંદ્ર અને પૃથ્વીને અલગથી નહીં, પરંતુ તેમના સમૂહના સામાન્ય કેન્દ્રને અસર કરે છે. અને ચંદ્ર ગુરુત્વાકર્ષણના બેવડા પ્રભાવને આધિન છે - તારાઓ અને ગ્રહો, અને તેના પછી કેન્દ્રત્યાગી બળ, જે તેમને સંતુલિત કરે છે. નહિંતર, બધા ઉપગ્રહો અને અન્ય પદાર્થો ઘણા સમય પહેલા તડકામાં બળી ગયા હોત. આ બરાબર જવાબ છે વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નચંદ્ર કેમ પડતો નથી તે વિશે.

સૂર્યની ચળવળ

ઉલ્લેખનીય છે કે સૂર્ય પણ ફરે છે! અને તેની સાથે, આપણી આખી સિસ્ટમ, જો કે આપણે તે માનવા માટે ટેવાયેલા છીએ બાહ્ય અવકાશગ્રહોની ભ્રમણકક્ષા સિવાય સ્થિર અને અપરિવર્તનશીલ.

જો આપણે વધુ વૈશ્વિક રીતે જોઈએ તો, સિસ્ટમો અને તેમના સમગ્ર ક્લસ્ટરોની અંદર, આપણે જોઈ શકીએ છીએ કે તેઓ તેમના પોતાના માર્ગ સાથે પણ આગળ વધે છે. IN આ કિસ્સામાંતેના "ઉપગ્રહો" સાથેનો સૂર્ય આકાશગંગાના કેન્દ્રની આસપાસ ફરે છે, જો આપણે ઉપરથી આ ચિત્રની કલ્પના કરીએ, તો તે ઘણી શાખાઓ સાથે સર્પાકાર જેવું લાગે છે, જેને ગેલેક્ટીક આર્મ્સ કહેવામાં આવે છે. આપણો સૂર્ય, અન્ય લાખો તારાઓ સાથે, આમાંના એક હાથમાં ફરે છે.

પડવું

પરંતુ તેમ છતાં, જો તમે તમારી જાતને આ પ્રશ્ન પૂછો અને કલ્પના કરો? ચંદ્રને પૃથ્વી સાથે અથડાવા અથવા સૂર્ય તરફ જવા માટે કઈ પરિસ્થિતિઓની જરૂર છે?

જો ઉપગ્રહ મુખ્ય વસ્તુની આસપાસ ફરતો અટકે અને કેન્દ્રત્યાગી બળ અદૃશ્ય થઈ જાય, અથવા જો કોઈ વસ્તુ તેની ભ્રમણકક્ષામાં મોટા પ્રમાણમાં ફેરફાર કરે અને ઝડપ ઉમેરે, ઉદાહરણ તરીકે, ઉલ્કા સાથે અથડામણ થાય તો આવું થઈ શકે છે.

સારું, તે તારા પર જશે જો પૃથ્વીની આસપાસ તેની હિલચાલ હેતુપૂર્વક કોઈક રીતે બંધ કરવામાં આવે અને તારા તરફ પ્રારંભિક પ્રવેગક આપવામાં આવે. પરંતુ સંભવતઃ, ચંદ્ર ધીમે ધીમે નવી વક્ર ભ્રમણકક્ષામાં સ્થાયી થશે.

ચાલો સારાંશ આપીએ: ચંદ્ર પૃથ્વી પર પડતો નથી, કારણ કે, આપણા ગ્રહના આકર્ષણ ઉપરાંત, તે કેન્દ્રત્યાગી બળથી પણ પ્રભાવિત થાય છે, જે તેને દૂર ધકેલવા લાગે છે. પરિણામે, આ બે ઘટનાઓ એકબીજાને સંતુલિત કરે છે, ઉપગ્રહ દૂર ઉડતો નથી અને ગ્રહ સાથે તૂટી પડતો નથી.