Ay neden Dünya'ya düşmüyor? 8.sınıf “Genç Fizikçiler” kulübünde rapor

Eğer Dünya Ay'ı çekmeseydi, o zaman Ay bu nokta yönünde uzaya uçardı. A. Ancak Dünya'nın yerçekimi nedeniyle Ay, doğrusal bir yoldan sapar ve belirli bir yay boyunca nokta yönünde hareket eder. B.

sadece Ay'ın hareketi değil, güneş sistemindeki tüm gök cisimlerinin hareketi de.

Bu araştırma Newton için tamamen sorunsuz ilerlemedi. Gezegenler dev küresel cisimler olduğundan birbirlerini nasıl çektiklerini belirlemek oldukça zordu. Sonunda Newton, küresel cisimlerin sanki tüm kütleleri merkezlerinde yoğunlaşmış gibi birbirlerini çektiğini kanıtlamayı başardı.

Ancak dünyanın merkezinden dünya yüzeyinde bulunan cisimlere ve Ay'a olan mesafelerin oranını bulmak için, Dünya'nın yarıçapının uzunluğunu tam olarak bilmek gerekiyordu. Dünyanın boyutları henüz kesin olarak belirlenmemişti ve Newton, hesaplamaları için, daha sonra ortaya çıktığı gibi, Hollandalı bilim adamı Snellius tarafından verilen, dünyanın yarıçapının yanlış değerini kullandı. Yanlış bir sonuç alan Newton, bu çalışmayı acı bir şekilde erteledi.

Yıllar sonra bilim adamı tekrar hesaplamalarına geri döndü. Bunun nedeni Londra Kraliyet Cemiyeti'nde yayınlanan bir rapordu. ünlü Fransız gökbilimci Picard, dünyanın yarıçapına ilişkin daha doğru tespitini anlatıyor. Verileri kullanma

Picard, Newton bütün işi tekrar yaptı ve varsayımının doğruluğunu kanıtladı.

Ancak bundan sonra bile Newton olağanüstü keşfini uzun süre yayınlamadı. Çıkardığı yasayı gezegenlerin Güneş etrafındaki hareketine ve Jüpiter ile Satürn'ün uydularının hareketine uygulayarak bunu kapsamlı bir şekilde test etmeye çalıştı. Ve her yerde bu gözlemlerden elde edilen veriler teoriyle örtüşüyordu.

Newton bu yasayı kuyruklu yıldızların hareketine uyguladı ve parabolik hareketlerin teorik olarak mümkün olduğunu kanıtladı. Kuyruklu yıldızların ya çok uzun elipsler boyunca ya da açık eğriler - paraboller boyunca hareket ettiğini öne sürdü.

Newton, yerçekimi yasasını temel alarak Güneş, Dünya ve gezegenlerin kütlelerini karşılaştırdı ve bu yasayı yeni bir konumla tamamladı: İki cismin çekim kuvveti yalnızca aralarındaki mesafeye değil aynı zamanda kütlelerine de bağlıdır. İki cismin çekim kuvvetinin kütleleriyle doğru orantılı olduğunu, yani birbirini çeken cisimlerin kütlesi ne kadar büyükse, o kadar büyük olduğunu kanıtladı.

Dünyevi bedenler de karşılıklı olarak birbirlerini çeker. Bu çok hassas deneylerle ortaya çıkıyor.

İnsanlar da birbirlerinden etkilenirler. Aralarında bir metre mesafe bulunan iki kişinin, yaklaşık olarak miligramın kırkta birine eşit bir kuvvetle karşılıklı olarak çekildiği bilinmektedir. Bulunan kişi

Kuyruklu yıldızlar elips, parabol ve hiperbol şeklindeki yörüngelerde hareket ederler.

Dünya yüzeyinde ağırlığına eşit bir kuvvetle onu çeker.

Newton'un keşfi, dünyanın yeni bir resminin yaratılmasına yol açtı: Güneş sisteminde gezegenler muazzam hızlarda hareket ediyor, birbirlerinden devasa mesafelerde bulunuyorlar.

1 Londra Kraliyet Cemiyeti - İngiliz Bilimler Akademisi.

Bilimin bildiği gibi Ay, Dünya'nın doğal bir uydusu, küresel bir gök cismi, soğuk, ancak soğutulmamış (Ay'ın başlangıçta soğuk olduğuna inanılıyor). Ay, Dünya'dan 384.000 kilometre uzaklıkta bulunur, yarıçapı 1.738 kilometredir. Ay'da su yok, atmosfer yok ve oradaki ağırlık Dünya'dakinden altı kat daha hafif.

Ay'da su yoktur. Ancak suyla bağlantısı en doğrudan olanıdır.

Dünya yüzeyinin büyük bir kısmı denizler ve okyanuslarla kaplıdır. Gezegenimizde çok fazla su var. Eğer böyle olmasaydı burada hayat pek ortaya çıkmazdı. Tüm canlıların büyük miktarda sıvıya ihtiyacı vardır. İnsan vücudu yüzde altmıştan fazlası sudur. Buna vücudun her hücresinde bulunan su, kan ve diğer sıvılar da dahildir.

Dünyadaki denizlerin ve okyanusların gel-git hareketleri Ay'la ilişkilidir. Ay, muazzam bir kuvvetle, Dünya'nın üzerinde bulunduğu kısmının su yüzeyini çeker. Hayal edin: Ay, Dünya'nın etrafında tam bir devrim yaptığında, devasa bir gelgit dalgası, Dünya yüzeyinde Ay'ın peşinden sürekli olarak "koşuyor".

Bu, Evrenin her yerinde geçerli olan evrensel çekim yasasına göre tamamen doğal bir nedenden dolayı gerçekleşir. Güneş, Ay ve Dünya da dahil olmak üzere tüm gök cisimlerinin bir çekim kuvveti vardır; boyutlarına bağlı olarak bazıları daha fazla, bazıları daha az. Bu kuvvet sayesinde hepimiz yeryüzünde sağlam bir şekilde duruyoruz: Yer çekimi kuvvetleri, yer çekimi kuvvetleri bizi çekiyor. Güneşin yerçekimi kuvveti sayesinde Dünya, Güneş'in etrafında döner ve ondan uzaklaşmaz. Ve Dünya'nın yerçekimi Ay'ı alçak Dünya yörüngesinde tutuyor.

Ay, Dünya'dan çok daha küçüktür ve bu nedenle elbette Dünya'yı kendine çekememektedir. Ancak karasal su kütlelerini çekebilir. Ve sadece onlar değil: bilim adamları, Ay'ın yerçekimi kuvvetiyle Dünya'nın sert kabuğunu bile deforme ederek onu yaklaşık 50 santimetre esnettiğini keşfettiler! Dünya, etrafında hareket eden Ay'ın yerçekimini takip ederek, farklı kısımlarında sürekli nefes alıyor, nefes alıyor ve nefes veriyor gibi görünüyor.

Ancak Dünya'nın katı yüzeyinin deformasyonu bizim için gelgitlerin gelgitlerinden daha az fark edilir. Bu fenomen denize yakın olan herkes tarafından gözlemlendi. Sabah sahile vardığınızda suyun çekildiğini, kıyı taşlarının açığa çıktığını, ıslak çakıl taşlarının üzerinde yosun ve denizanası kaldığını görüyorsunuz. Ve birkaç gün sonra, dün dinlenmek için uygun bir konumda bulunduğunuz plaj şeridinin bugün sular altında kaybolduğu ortaya çıktı.

En güçlü gelgitler yeni ay sırasında meydana gelir. Neden? Çünkü yeni ayda hem Güneş hem de Ay, Dünya'ya göre aynı taraftadır. Bu nedenle yeni ayda Ay gökyüzünde görünmez: Bu sırada Güneş uzak tarafını aydınlatır. Şu anda Ay'ın çekiciliğine Güneş'in çekiciliği de ekleniyor ve her iki armatür de Dünya'yı aynı yöne çekiyor. Yeraltı suyu kütleleri bu yöne doğru akıyor. Gelgit başlıyor, Dünya'nın diğer tarafında ise bir çekilme var.

Dolunay sırasında Güneş ve Ay, Dünya'nın zıt taraflarındadır; Dünya kendisini Güneş ile Ay arasında bulur ve her iki armatür de ondan zıt yönlerdedir. Daha sonra su kütleleri kısmen Güneş'e, kısmen de Ay'a doğru akıyor, her iki yerde de gelgitler gözleniyor, ancak yeni aydakinden daha az.

Ay'ın diğer evreleri sırasında - Ay ve Güneş, Dünya'nın aynı tarafında olmadığında ve zıt yönlerde olmadığında, ancak ara pozisyonlarda olduğunda - Güneş ve Ay olduğundan, gelgitlerin gel-gitleri neredeyse algılanamaz. birbirlerinin çekiciliğini nötralize eder ve su kabuğu Dünya'nın yüzeyine eşit olarak dağıtılır.

Dünya üzerinde çok fazla su bulunduğundan dünyanın iklimi suyun durumuna bağlıdır. Okyanuslar ve denizler, dünyevi havanın “pişirildiği” mutfaktır. Ve doğal olarak denizlerin ve okyanusların durumundaki herhangi bir değişiklik, hava durumunu anında etkiler. Hava değişiklikleri doğrudan gelgitlerin gel-gitleriyle ilgilidir. Atmosferin davranışı, içinde siklon ve antisiklon oluşumu ve dolayısıyla havanın nemi, rüzgarın yönü ve hızı ve diğer faktörler buna bağlıdır. Sağlığımız ve vücuttaki birçok süreç hava durumuna bağlıdır: kan basıncındaki değişiklikler, kan akış hızı, farklı organların aktivitesi - her şeyi listeleyemezsiniz. Sinirlerin, ruhun, ruhun ruh halinden ve durumundan bahsetmiyorum bile - hava tüm bunları doğrudan etkiler. Güneşli, açık hava bizi heyecanlandırır ve canlandırır, sessiz, bulutlu hava bizi sakinleştirir, alçak bulutlar bizi depresyona sokar, nemli ve soğuk kuvvetli rüzgarlar depresyona yol açabilir.

Hava durumuna bağlıyız, hava okyanuslardan kaynaklanır ve okyanusların durumu Ay ile ilişkilidir. Durumumuzun sonuçta Ay'a bağlı olduğu ortaya çıktı.

Ancak bu, Ay'ın denizlerin ve okyanusların gel-gitleri yoluyla üzerimizdeki çok güçlü olmayan ve çok dolaylı etkisinin yalnızca bir örneğidir. Buna ek olarak Ay bizi pek çok başka yoldan da etkiler; kesinlikle doğrudan ve çok çeşitli şekillerde.

Zaten bildiğimiz gibi insan vücudunun yüzde altmışından fazlası sudur. Ancak Ay, dünyevi suyu çekiyorsa, vücudumuzu oluşturan su da bir istisna değildir.

Yeni ayda, gelgitlerin en güçlü olduğu zamanlarda vücuttaki su, deniz ve okyanus sularıyla birlikte Ay'a doğru yukarıya doğru fırlar. Şu anda sanki hafiflemişiz, yürümüyoruz, sanki yerden uçuyormuşuz gibi ve hatta atlamak istiyoruz, bacaklarımız kendiliğinden yerden kalkıyor gibi görünüyor. Bu dönemde fiziksel ve zihinsel anlamda dengenizi ve tutunma noktanızı kaybetmemeye dikkat etmeniz gerekiyor. Aktif olmak, olağan dünyevi aktivitelerinizi yapmak zordur - sonuçta vücut yerden kaldırılmış gibi görünür, yukarı doğru çekilir.

Yeniaydan sonra Ay'ın çekim kuvveti zayıflar ve sessizce gökten yeryüzüne ineriz. Dünyanın yerçekimi yine her zamanki gücüyle bizi etkiliyor. Kendi ağırlığımıza ilişkin normal duygumuzu yeniden kazanırız. Yavaş yavaş normal aktiviteye ve günlük aktivitelere dönebilirsiniz, artık daha kolay.

Ay hilali büyüdükçe ve dolunay yaklaştıkça Güneş ve Ay birbirinden uzaklaşır. Tüm dünyevi sıvıları farklı yönlerden çekmeye başlarlar. Ve vücudumuz patlamaya başlıyor, sanki sıvılar farklı yönlere çekiliyor, genişleme süreci devam ediyor. Hayal edin: önce yukarıya, sonra aşağıya ve şimdi de aniden yanlara çekildiniz. Bu vücut için ciddi bir stres: sadece yeniden inşa edilmesi için zamana ihtiyacı var.

Dolunay sırasında Güneş ve Ay bizi zıt yönlerden etkiler. Bu nedenle insan vücudundaki tüm sıvılar vücut yüzeyine daha yakın çekilir. Vücut içeriden olabildiğince genişler, içeride bir tür boşluk oluşur, ancak enerji dışarıdan dışarı sıçrar - kelimenin tam anlamıyla güçlü bir akışla fışkırır.

Ancak daha sonra Ay küçülmeye başlar ve önceden genişleyen organizma büzülmeye başlar. Yüzeydeki tüm sıvılar içeriye doğru akar, enerji de içeriye doğru akar. Böyle bir yeniden yapılanma yine streslidir. Ancak sıvılar içeri doğru aktıkça kişi kendini daha güçlü ve daha aktif hisseder: Sonuçta, artık enerji içeride yoğunlaşmıştır ve o, bu enerjiyi hayatında farklı hedeflere ulaşmak için kullanmak üzere harekete geçmeye hazırdır.

Enerjinin vücutta maksimum düzeyde sıkıştırılmasından sonra yeni değişiklikler meydana gelir - yeni ay tekrar gelir ve sıvılar tekrar kafaya hücum eder.

Gördüğümüz gibi, vücut hareketsizlik içinde donmuş değil: içindeki bir şey sürekli değişiyor, dönüşüyor, bir durumdan diğerine geçiyor; Üstelik değişiklikler Ay'la ve dolayısıyla tüm Evrenle eşzamanlı olarak meydana geliyor. İçimizde meydana gelen değişiklikleri bilir ve dikkate alırsak, o zaman sağlık, iç uyum ve esenlik gelecektir. Eğer Evren ile uyum içinde yaşarsak, o zaman Evren tüm muazzam güçleriyle bize yardım eder ve bizi destekler.

Küçülen veya büyüyen Ay yalnızca kara gelgitlerinin nedeni değildir; Bir kişinin refahı buna bağlıdır ve bu, ay takvimini kontrol ederek önceden halledilebilir.

Ay ritimlerinin tam olarak nasıl dikkate alınacağı bu kitapta birden fazla kez tartışılacaktır. Bu arada Ay ile ilişkimizin mekanizmalarını tam olarak anlayalım.

Konuştuğumuz her şey Ay'ın fiziksel etkisidir. Ancak başka bir etki daha var; enerjik.

13. Yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında gök cisimlerinin hareketi

1. Uzay hızları ve yörüngelerin şekli

Ay'ın hareketinin gözlemlerine ve Kepler tarafından keşfedilen gezegensel hareket yasalarının analizine dayanarak, I. Newton (1643-1727) evrensel çekim yasasını oluşturdu. Bu yasaya göre, fizik dersinizden de bildiğiniz gibi, Evrendeki tüm cisimler, kütlelerinin çarpımı ile doğru orantılı, aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılı bir kuvvetle birbirlerine çekilir:


burada m 1 ve m 2 iki cismin kütleleridir, r aralarındaki mesafedir ve G, yerçekimi sabiti adı verilen orantı katsayısıdır. Sayısal değeri kuvvet, kütle ve mesafenin ifade edildiği birimlere bağlıdır. Evrensel çekim yasası, gezegenlerin ve kuyruklu yıldızların Güneş etrafındaki hareketini, uyduların gezegenler etrafındaki hareketini, çift ve çoklu yıldızların ortak kütle merkezleri etrafındaki hareketini açıklar.

Newton, karşılıklı yerçekiminin etkisi altında cisimlerin birbirlerine göre hareket edebildiklerini kanıtladı elips(özellikle göre daire), İle parabol ve tarafından abartı. Newton bunu buldu Bir cismin tanımladığı yörünge türü, yörüngedeki belirli bir noktadaki hızına bağlıdır(Şek. 34).

Belli bir hızda vücut tarif eder daireçekici merkeze yakın. Bu hıza birinci kozmik veya dairesel hız denir; dairesel yörüngelerde yapay Dünya uyduları olarak fırlatılan cisimlere verilir. (İlk kozmik hızın hesaplanmasına ilişkin formülün türetilmesi bir fizik dersinden bilinmektedir.) Dünya yüzeyine yakın ilk kozmik hız yaklaşık 8 km/s'dir (7,9 km/s).

Eğer cisme ikinci kozmik veya parabolik hız adı verilen dairesel hızın (11,2 km/s) iki katı kadar bir hız verilirse, cisim sonsuza dek Dünya'dan uzaklaşacak ve Güneş'in bir uydusu haline gelebilecektir. Bu durumda vücudun hareketi şuna göre gerçekleşecektir: parabol Dünya'ya göre. Dünya'ya göre daha da yüksek bir hızda, vücut bir hiperbolde uçacaktır. Bir parabol boyunca hareket etmek veya abartı, vücut Güneş'in etrafında yalnızca bir kez döner ve ondan sonsuza kadar uzaklaşır.

Dünyanın yörüngesindeki ortalama hızı 30 km/s'dir. Dünyanın yörüngesi daireye yakındır, bu nedenle Dünya'nın yörüngedeki hareket hızı, Dünya'nın Güneş'ten uzaklığında dairesele yakındır. Dünyanın Güneş'ten uzaklığında parabolik hız km/s≈42 km/s'dir. Güneş'e göre böyle bir hızda, Dünya'nın yörüngesindeki bir cisim Güneş Sistemini terk edecek.

2. Gezegenlerin hareketindeki bozukluklar

Kepler yasaları, yalnızca karşılıklı çekim etkisi altındaki iki ayrı cismin hareketi dikkate alındığında kesinlikle uygulanır. Güneş Sisteminde pek çok gezegen var, hepsi sadece Güneş tarafından çekilmekle kalmıyor, aynı zamanda birbirlerini de çekiyorlar, dolayısıyla hareketleri Kepler yasalarına tam olarak uymuyor.

Kesin olarak Kepler yasalarına göre meydana gelen hareketten sapmalara bozulma denir. Güneş Sistemi'nde, her gezegenin Güneş tarafından çekimi diğer gezegenlerin çekiminden çok daha güçlü olduğundan rahatsızlıklar küçüktür.

Güneş sistemindeki en büyük rahatsızlık, Dünya'dan yaklaşık 300 kat daha büyük olan Jüpiter gezegeninden kaynaklanmaktadır. Jüpiter, asteroitlerin ve kuyruklu yıldızların kendisine yaklaştıklarında hareketleri üzerinde özellikle güçlü bir etkiye sahiptir. Özellikle, Jüpiter ile Güneş'in çekiminden kaynaklanan kuyruklu yıldız ivmesinin yönleri çakışırsa, kuyruklu yıldız o kadar yüksek bir hız geliştirebilir ki, hiperbol boyunca hareket ederek Güneş sistemini sonsuza kadar terk edecektir. Jüpiter'in yerçekiminin kuyruklu yıldızı sınırladığı, yörüngesinin eksantrikliğinin küçüldüğü ve yörünge periyodunun keskin bir şekilde azaldığı durumlar vardı.

Gezegenlerin görünen konumlarını hesaplarken, bozulmaların da hesaba katılması gerekir. Artık yüksek hızlı elektronik bilgisayarlar bu tür hesaplamaların yapılmasına yardımcı oluyor. Yapay gök cisimlerini fırlatırken ve yörüngelerini hesaplarken gök cisimlerinin hareket teorisi, özellikle de pertürbasyon teorisi kullanılır.

Gezegenler arası istasyonları istenen, önceden hesaplanmış yörüngelere otomatik olarak gönderme ve bunları hareket halindeki bozuklukları hesaba katarak hedefe getirme yeteneği - tüm bunlar doğa yasalarının bilinebilirliğinin canlı örnekleridir. İnananlara göre tanrıların mekanı olan gökyüzü, tıpkı Dünya gibi insan faaliyetlerinin arenası haline gelmiştir. Din her zaman yeryüzüne ve gökyüzüne karşı çıkmış ve gökyüzünü erişilmez ilan etmiştir. Artık insanın yarattığı yapay gök cisimleri, radyo aracılığıyla çok uzak mesafelerden kontrol edebildiği gezegenler arasında hareket ediyor.

3. Neptün'ün Keşfi

Bilimin başarılarının çarpıcı örneklerinden biri, doğanın sınırsız bilgisinin kanıtlarından biri, Neptün gezegeninin hesaplamalar yoluyla - "bir kalemin ucunda" keşfedilmesiydi.

Yüzyıllar boyunca gezegenlerin en uzak olduğu kabul edilen Satürn'ün yanındaki gezegen Uranüs, 18. yüzyılın sonunda W. Herschel tarafından keşfedildi. Uranüs çıplak gözle pek görülemez. 19. yüzyılın 40'lı yıllarına gelindiğinde. Doğru gözlemler, bilinen tüm gezegenlerden gelen rahatsızlıklar dikkate alındığında, Uranüs'ün izlemesi gereken yoldan neredeyse fark edilmeyecek kadar saptığını göstermiştir. Böylece gök cisimlerinin hareketinin son derece katı ve doğru olan teorisi teste tabi tutuldu.

Le Verrier (Fransa'da) ve Adams (İngiltere'de), eğer bilinen gezegenlerden kaynaklanan rahatsızlıklar Uranüs'ün hareketindeki sapmayı açıklamıyorsa, o zaman henüz bilinmeyen bir cismin çekiminden etkilendiğini öne sürdüler. Uranüs'ün arkasında nerede, yerçekimiyle bu sapmaları üreten bilinmeyen bir cismin olması gerektiğini neredeyse aynı anda hesapladılar. Bilinmeyen gezegenin yörüngesini, kütlesini hesapladılar ve bilinmeyen gezegenin o sırada bulunması gereken gökyüzündeki yerini gösterdiler. Bu gezegen 1846 yılında teleskopla gösterdikleri yerde bulunmuş. Adı Neptün'müş. Neptün çıplak gözle görülmez. Böylece materyalist bilimin otoritesini sarsıyor gibi görünen teori ve pratik arasındaki anlaşmazlık, onun zaferine yol açtı.

4. Gelgitler

Parçacıkların karşılıklı çekiminin etkisi altında vücut bir top şeklini alma eğilimindedir. Güneş'in, gezegenlerin, uydularının ve yıldızlarının şekli bu nedenle küresele yakındır. Cisimlerin dönmesi (fiziksel deneylerden bildiğiniz gibi), dönme ekseni boyunca düzleşmelerine ve sıkışmalarına yol açar. Bu nedenle, dünya kutuplarda hafifçe sıkıştırılmıştır ve hızla dönen Jüpiter ve Satürn en çok sıkıştırılmıştır.

Ancak gezegenlerin şekli de karşılıklı çekim kuvvetleri nedeniyle değişebilir. Küresel bir cisim (gezegen), başka bir cismin çekim kuvvetinin etkisi altında, sanki çekim kuvvetinin tamamı merkezine uygulanmış gibi bir bütün olarak hareket eder. Bununla birlikte, gezegenin bireysel kısımları çeken cisimden farklı mesafelerde olduğundan, içlerindeki yerçekimi ivmesi de farklıdır, bu da gezegeni deforme etme eğiliminde olan kuvvetlerin ortaya çıkmasına neden olur. Belirli bir noktada ve gezegenin merkezinde başka bir cismin çekiminden kaynaklanan ivme farkına gelgit ivmesi denir.

Örneğin Dünya-Ay sistemini düşünün. Dünyanın merkezindeki aynı kütle unsuru, Ay tarafından, Ay'a bakan tarafa göre daha az, karşı tarafa göre ise daha güçlü bir şekilde çekilecektir. Sonuç olarak, Dünya ve öncelikle Dünya'nın su kabuğu, onu Ay'a bağlayan çizgi boyunca her iki yönde de hafifçe gerilir. Şekil 35'te netlik sağlamak amacıyla okyanusun tüm Dünya'yı kapladığı gösterilmektedir. Dünya - Ay çizgisi üzerinde bulunan noktalarda su seviyesi en yüksektir - gelgitler vardır. Düzlemi Dünya-Ay çizgisinin yönüne dik olan ve Dünyanın merkezinden geçen daire boyunca su seviyesi en düşüktür - gelgit vardır. Dünyanın günlük dönüşüyle ​​birlikte, Dünya üzerindeki farklı yerler dönüşümlü olarak gelgit aralığına girer. Günde iki yüksek ve iki alçak gelgit olabileceğini anlamak kolaydır.

Güneş ayrıca Dünya'da gelgitlere neden olur, ancak Güneş'in uzaklığı nedeniyle bunlar aydakilerden daha küçüktür ve daha az fark edilir.

Gelgitlerle birlikte büyük miktarda su hareket eder. Şu anda okyanusların ve açık denizlerin kıyılarında gelgitlerden kaynaklanan suyun muazzam enerjisini kullanmaya başlıyorlar.

Gelgit çıkıntılarının ekseni her zaman Ay'a doğru yönlendirilmelidir. Dünya döndükçe su gelgit çıkıntısını da döndürme eğilimi gösterir. Dünya kendi ekseni etrafında, Ay'ın Dünya etrafında dönmesinden çok daha hızlı döndüğünden, Ay su tümseğini kendine doğru çeker. Su ile katı okyanus tabanı arasında sürtünme meydana gelir. Sonuç olarak sözde gelgit sürtünmesi. Dünyanın dönüşünü yavaşlatır ve zamanla gün uzar (önceden 5-6 saatti). Güneş'in Merkür ve Venüs'te neden olduğu güçlü gelgitler, kendi eksenleri etrafında son derece yavaş dönmelerinin nedeni gibi görünüyor. Dünya'nın neden olduğu gelgitler Ay'ın dönüşünü o kadar yavaşlatmıştır ki, Ay her zaman tek tarafı Dünya'ya bakmaktadır. Bu nedenle gelgitler gök cisimlerinin ve Dünya'nın evriminde önemli bir faktördür.

5. Dünyanın kütlesi ve yoğunluğu

Evrensel çekim yasası aynı zamanda gök cisimlerinin en önemli özelliklerinden birini - kütleyi, özellikle de gezegenimizin kütlesini - belirlememize olanak tanır. Aslında evrensel çekim yasasına göre serbest düşüşün ivmesi

Sonuç olarak, Dünya'nın yerçekimi ivmesi, yerçekimi sabiti ve yarıçapı değerleri biliniyorsa kütlesi belirlenebilir.

Belirtilen formülde g = 9,8 m/s 2 , G = 6,67 * 10 -11 N * m 2 / kg 2 , R = 6370 km değerini yerine koyarsak, Dünya'nın kütlesinin M = 6 * 10 24 olduğunu buluruz. kilogram.

Dünyanın kütlesini ve hacmini bilerek ortalama yoğunluğunu hesaplayabilirsiniz. 5,5*103 kg/m3'e eşittir. Ancak Dünya'nın yoğunluğu derinlikle birlikte artar ve hesaplamalara göre merkeze yakın, Dünya'nın çekirdeğinde 1,1 * 10 4 kg/m3'e eşittir. Ağır elementlerin içeriğindeki artışın yanı sıra basınçtaki artıştan dolayı derinlikle birlikte yoğunlukta bir artış meydana gelir.

(Fiziki coğrafya dersinde astronomik ve jeofizik yöntemlerle incelenen Dünya'nın iç yapısıyla tanıştınız.)

Egzersiz 12

1. Kütlesi Dünya'nınkinden 81 kat ve yarıçapı 4 kat daha az ise Ay'ın yoğunluğu nedir?

2. Ay'ın açısal hızı günlük 13,2° ve ortalama uzaklığı 380.000 km ise Dünya'nın kütlesi nedir?

6. Gök cisimlerinin kütlelerinin belirlenmesi

Newton, Kepler'in üçüncü yasası için daha doğru bir formülün şöyle olduğunu kanıtladı:


burada M 1 ve M 2 herhangi bir gök cisiminin kütlesidir, a m 1 ve m 2 ise sırasıyla uydularının kütleleridir. Bu nedenle gezegenler Güneş'in uyduları olarak kabul edilir. Bu yasanın rafine formülünün, kütle içeren bir faktörün varlığında yaklaşık formülden farklılaştığını görüyoruz. Eğer M 1 = M 2 = M ile Güneş'in kütlesini ve m 1 ve m 2 ile iki farklı gezegenin kütlelerini kastediyorsak, o zaman oran m 1 ve m 2 Güneş'in kütlesiyle karşılaştırıldığında çok küçük olduğundan birlikten çok az farklı olacaktır. Bu durumda, kesin formül yaklaşık olandan belirgin şekilde farklı olmayacaktır.

Dünyanın ve başka bir gezegenin, örneğin Jüpiter'in kütlelerini karşılaştırmak için, orijinal formülde indeks 1, Ay'ın M1 kütlesi ile Dünya etrafındaki hareketine ve 2 - Jüpiter etrafındaki herhangi bir uydunun hareketine atfedilmelidir. kütle M2.

Uydusu olmayan gezegenlerin kütleleri, kuyruklu yıldızların, asteroitlerin veya uzay araçlarının hareketinde olduğu kadar, komşu gezegenlerin hareketlerinde de kendi çekimlerinin yarattığı rahatsızlıklar tarafından belirlenir.

Egzersiz 13

1. Jüpiter'in ilk uydusu kendisinden 422.000 km uzakta ise ve yörünge periyodu 1,77 gün ise, Jüpiter sistemini Dünya - Ay sistemi ile bir uydu ile karşılaştırarak Jüpiter'in kütlesini belirleyin. Ay'a ilişkin veriler sizin tarafınızdan bilinmelidir.

2. Ay ile Dünya arasındaki mesafenin Dünya'nın 60 yarıçapına eşit olduğunu bilerek, Dünya-Ay hattında Dünya'dan ne kadar uzaklıkta Dünya ve Ay'ın çekimlerinin eşit olduğu noktaları hesaplayın, ve Dünya'nın kütlesi Ay'ın kütlesinin 81 katıdır.

Rusya Federasyonu Eğitim Bakanlığı

Belediye eğitim kurumu "Ortaokul ile. Solodniki."

Makale

konuyla ilgili:

Ay neden Dünya'ya düşmüyor?

Tamamlayan: 9. sınıf öğrencisi,

Feklistov Andrey.

Kontrol:

Mikhailova E.A.

S. Solodniki 2006

1. Giriş

2. Evrensel çekim yasası

3. Dünyanın Ay'ı çekme kuvvetine Ay'ın ağırlığı denebilir mi?

4. Dünya-Ay sisteminde merkezkaç kuvveti var mıdır, neye etki eder?

5. Ay neyin etrafında dönüyor?

6. Dünya ve Ay çarpışabilir mi? Güneş etrafındaki yörüngeleri kesişiyor ve hatta birden fazla kez

7. Karar

8. Edebiyat

giriiş


Yıldızlı gökyüzü her zaman insanların hayal gücünü meşgul etmiştir. Yıldızlar neden parlıyor? Kaç tanesi geceleri parlıyor? Bizden uzaklar mı? Yıldız evreninin sınırları var mı? Antik çağlardan beri insanlar bu ve bunun gibi birçok soru üzerinde düşünüyor, içinde yaşadığımız büyük dünyanın yapısını anlamaya ve kavramaya çalışıyorlar. Bu, yerçekimi kuvvetlerinin belirleyici bir rol oynadığı Evrenin araştırılması için geniş bir alan açtı.

Doğada var olan tüm kuvvetler arasında yerçekimi kuvveti, öncelikle kendisini her yerde göstermesi bakımından farklılık gösterir. Tüm cisimlerin kütlesi vardır; bu kütle, cisme uygulanan kuvvetin, bu kuvvetin etkisi altında cismin kazandığı ivmeye oranı olarak tanımlanır. Herhangi iki cisim arasında etkili olan çekim kuvveti her iki cismin kütlesine bağlıdır; söz konusu cisimlerin kütlelerinin çarpımı ile orantılıdır. Ayrıca yer çekimi kuvveti, uzaklığın karesiyle ters orantı kanununa uymasıyla karakterize edilir. Diğer kuvvetler mesafeye oldukça farklı şekilde bağlı olabilir; Bu tür pek çok kuvvet bilinmektedir.

Tüm ağır cisimler karşılıklı olarak yerçekimini etkiler; bu kuvvet, gezegenlerin güneş etrafındaki ve uyduların gezegenler etrafındaki hareketini belirler. Newton'un yarattığı bir teori olan yerçekimi teorisi, modern bilimin beşiğinde duruyordu. Einstein tarafından geliştirilen bir diğer yerçekimi teorisi, 20. yüzyılın teorik fiziğinin en büyük başarısıdır. Yüzyıllar süren insani gelişme boyunca insanlar, bedenlerin karşılıklı çekiciliği olgusunu gözlemlediler ve bunun büyüklüğünü ölçtüler; bu fenomeni kendi hizmetlerine sunmaya, etkisini aşmaya ve son olarak, çok yakın zamanda, Evrenin derinliklerine attıkları ilk adımlar sırasında bunu son derece doğru bir şekilde hesaplamaya çalıştılar.

Newton'un evrensel çekim yasasını keşfetmesinin ağaçtan düşen bir elmayla gerçekleştiğine dair yaygın olarak bilinen bir hikaye vardır. Bu hikayenin ne kadar güvenilir olduğunu bilmiyoruz, ancak "Ay neden Dünya'ya düşmüyor?" sorusu Newton'un ilgisini çekti ve onu evrensel çekim yasasını keşfetmeye yönlendirdi. Evrensel çekim kuvvetlerine de denir yerçekimsel.


Yerçekimi kanunu


Newton'un değeri yalnızca cisimlerin karşılıklı çekimi hakkındaki parlak tahmininde değil, aynı zamanda etkileşimlerinin yasasını, yani iki cisim arasındaki çekim kuvvetini hesaplamak için bir formül bulabilmiş olmasında da yatmaktadır.

Evrensel çekim yasası şunu belirtir: Herhangi iki cisim birbirini, her birinin kütlesiyle doğru orantılı ve aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı bir kuvvetle çeker.

Newton, Dünya'nın Ay'a verdiği ivmeyi hesapladı. Serbestçe düşen cisimlerin dünya yüzeyindeki ivmesi eşittir 9,8 m/sn 2. Ay, Dünya'dan yaklaşık 60 Dünya yarıçapına eşit bir mesafede kaldırılır. Sonuç olarak Newton, bu mesafedeki ivmenin şu şekilde olacağını düşündü: . Böyle bir ivmeyle düşen Ay'ın Dünya'ya ilk saniyede 0,27/2 = 0,13 cm yaklaşması gerekir.

Ancak Ay ayrıca ataletle anlık hız yönünde hareket eder, yani. belirli bir noktada Dünya etrafındaki yörüngesine teğet olan düz bir çizgi boyunca (Şekil 1). Ataletle hareket eden Ay, hesaplamaların gösterdiği gibi bir saniyede 1,3 oranında Dünya'dan uzaklaşmalıdır. mm. Elbette, Ay'ın ilk saniyede radyal olarak Dünya'nın merkezine doğru, ikinci saniyede ise teğet boyunca hareket edeceği böyle bir hareket gözlemlemiyoruz. Her iki hareket de sürekli olarak eklenir. Ay, bir daireye yakın, kavisli bir çizgi boyunca hareket eder.

Ataletle hareket yönüne dik açıda bir cisme etki eden çekim kuvvetinin, doğrusal hareketi nasıl eğrisel harekete dönüştürdüğünü görebildiğimiz bir deneyi ele alalım (Şekil 2). Eğimli kanaldan aşağı yuvarlanan top, ataletle düz bir çizgide hareket etmeye devam ediyor. Yan tarafa bir mıknatıs koyarsanız, mıknatısın çekim kuvvetinin etkisi altında topun yörüngesi kavislidir.

Ne kadar çabalarsanız çabalayın, mantar topunu havada daireler çizecek şekilde fırlatamazsınız ama ona bir ip bağlayarak topun elinizin etrafında daire şeklinde dönmesini sağlayabilirsiniz. Deney (Şekil 3): Bir cam tüpten geçen bir ipliğe asılan ağırlık, ipliği çeker. İpliğin gerilme kuvveti, doğrusal hızın yön yönündeki değişimi karakterize eden merkezcil ivmeye neden olur.

Ay, yer çekiminin etkisiyle Dünya'nın etrafında döner. Bu kuvvetin yerini alacak çelik halatın çapı yaklaşık 600 m olacaktır. km. Ancak bu kadar büyük bir çekim kuvvetine rağmen Ay, Dünya'ya düşmez çünkü bir başlangıç ​​​​hızına sahiptir ve üstelik ataletle hareket eder.

Dünya'dan Ay'a olan mesafeyi ve Ay'ın Dünya etrafındaki dönüş sayısını bilen Newton, Ay'ın merkezcil ivmesinin büyüklüğünü belirledi.

Aynı sayıyı elde ettik: 0,0027 m/s 2

Ay'ın Dünya üzerindeki yerçekimini durdurun ve düz bir çizgide uzayın uçurumuna doğru koşacaktır. Bir daire içinde dönerken topu tutan iplik koparsa, top teğetsel olarak uçacaktır (Şek. 3). Şekil 4'teki cihazda, bir santrifüj makinesinde, yalnızca bir bağlantı (iplik) topları dairesel bir yörüngede tutar. İplik koptuğunda toplar teğetler boyunca dağılır. Bağlantıdan yoksun olduklarında doğrusal hareketlerini gözle yakalamak zordur, ancak böyle bir çizim yaparsak (Şekil 5), bundan topların daireye teğet olarak doğrusal olarak hareket edeceği sonucu çıkar.

Hareketi eylemsizlikle durdurursanız Ay Dünya'nın üzerine düşer. Newton'un hesapladığı gibi düşüş dört gün, on dokuz saat, elli dört dakika, elli yedi saniye sürecekti.

Evrensel çekim yasası formülünü kullanarak, Dünya'nın Ay'ı hangi kuvvetle çektiğini belirleyebilirsiniz: nerede G-yerçekimi sabiti, T 1 ve m 2 - Dünya ve Ay'ın kütleleri, r - aralarındaki mesafe. Formülde belirli verileri yerine koyarak, Dünya'nın Ay'ı çekme kuvvetinin değerini elde ederiz ve bu yaklaşık 2 10 17 N'dir.

Evrensel çekim yasası tüm cisimler için geçerlidir, bu da Güneş'in Ay'ı da çektiği anlamına gelir. Hangi kuvvetle sayalım?

Güneş'in kütlesi Dünya'nın kütlesinin 300.000 katıdır, ancak Güneş ile Ay arasındaki mesafe, Dünya ile Ay arasındaki mesafeden 400 kat daha fazladır. Dolayısıyla formülde pay 300.000 kat, payda ise 400 2 yani 160.000 kat artacaktır. Yerçekimi kuvveti neredeyse iki kat daha güçlü olacak.

Peki Ay neden Güneş'in üzerine düşmüyor?

Ay, Dünya ile aynı şekilde Güneş'in üzerine düşer, yani Güneş'in etrafında dönerken yaklaşık olarak aynı mesafede kalması yeterlidir.

Dünya ve uydusu Ay, Güneş'in etrafında döner, bu da Ay'ın da Güneş'in etrafında döndüğü anlamına gelir.

Şu soru ortaya çıkıyor: Ay Dünya'ya düşmüyor, çünkü başlangıç ​​​​hızına sahip olduğundan ataletle hareket ediyor. Ancak Newton'un üçüncü yasasına göre, iki cismin birbirine etki ettiği kuvvetler eşit büyüklükte ve zıt yöndedir. Dolayısıyla Dünya'nın Ay'ı çektiği kuvvetle aynı kuvvetle Ay da Dünya'yı çeker. Dünya neden Ay'ın üzerine düşmüyor? Yoksa Ay'ın etrafında da dönüyor mu?

Gerçek şu ki, hem Ay hem de Dünya ortak bir kütle merkezinin etrafında dönüyor, ya da basitleştirmek gerekirse, ortak bir ağırlık merkezinin etrafında dönüyor diyebiliriz. Toplar ve santrifüj makinesiyle yapılan deneyi hatırlayın. Toplardan birinin kütlesi diğerinin kütlesinin iki katıdır. Bir ip ile birbirine bağlanan topların dönme sırasında dönme ekseni etrafında dengede kalabilmesi için, eksene veya dönme merkezine olan mesafelerinin kütlelerle ters orantılı olması gerekir. Bu topların etrafında döndüğü noktaya veya merkeze iki topun kütle merkezi denir.

Toplarla yapılan deneyde Newton'un üçüncü yasası ihlal edilmemiştir: Topların birbirini ortak kütle merkezine doğru çektiği kuvvetler eşittir. Dünya-Ay sisteminde ortak kütle merkezi Güneş'in etrafında döner.

Dünyanın Lu'yu çekme kuvveti mümkün mü? Peki buna Ay'ın ağırlığı mı diyorsunuz?

Hayır yapamazsın. Bir cismin ağırlığına, vücudun bir tür desteğe (örneğin bir teraziye) baskı yaptığı veya bir dinamometrenin yayının gerildiği, Dünya'nın yerçekiminin neden olduğu kuvvet diyoruz. Ay'ın altına (Dünya'ya bakan tarafa) bir stand yerleştirirseniz, Ay ona baskı uygulamayacaktır. Luna, dinamometrenin yayını askıya alsalar bile esnetmezdi. Ay'ın Dünya tarafından çekim kuvvetinin tüm etkisi, yalnızca Ay'ı yörüngede tutmak, ona merkezcil ivme kazandırmakla ifade edilir. Ay'ın Dünya'ya göre ağırlıksız olduğunu söyleyebiliriz, tıpkı bir uzay gemisi-uydudaki nesnelerin motor çalışmayı bıraktığında ağırlıksız olması ve gemiye yalnızca Dünya'ya doğru yerçekimi kuvvetinin etki etmesi gibi, ancak bu kuvvet ağırlık denemez. Astronotların elinden bırakılan tüm nesneler (kalem, not defteri) düşmez, kabin içinde serbestçe yüzer. Ay'da bulunan tüm cisimler, Ay'a göre elbette ağırdır ve bir şey tarafından tutulmazlarsa yüzeyine düşeceklerdir, ancak Dünya'ya göre bu cisimler ağırlıksız olacak ve Dünya'ya düşemeyeceklerdir. .

merkezkaç kuvveti var mı sistem Dünya - Ay, neye etki ediyor?

Dünya-Ay sisteminde Dünya ile Ay arasındaki karşılıklı çekim kuvvetleri eşit ve zıt yönlüdür, yani kütle merkezine doğru. Bu kuvvetlerin her ikisi de merkezcildir. Burada merkezkaç kuvveti yoktur.

Dünya'nın Ay'a uzaklığı yaklaşık 384.000 km. Ay'ın kütlesinin Dünya'nın kütlesine oranı 1/81'dir. Dolayısıyla kütle merkezinden Ay ve Dünya merkezlerine olan uzaklıklar bu rakamlarla ters orantılı olacaktır. 384.000'in bölünmesi kilometre 81'de yaklaşık 4.700 alıyoruz km. Bu, kütle merkezinin 4.700 uzaklıkta olduğu anlamına gelir. kilometre Dünyanın merkezinden.

Dünyanın yarıçapı yaklaşık 6400 km. Sonuç olarak Dünya-Ay sisteminin kütle merkezi yerkürenin içinde yer alır. Dolayısıyla doğruluk için çabalamazsak Ay'ın Dünya etrafındaki dönüşünden bahsedebiliriz.

Dünya'dan Ay'a veya Ay'dan Dünya'ya uçmak daha kolaydır çünkü... Bir roketin Dünya'nın yapay uydusu olabilmesi için ona ≈ 8 başlangıç ​​hızı verilmesi gerektiği bilinmektedir. km/sn. Roketin Dünya'nın yerçekimi alanını terk etmesi için, 11,2'ye eşit olan ikinci kaçış hızına ihtiyaç vardır. km/sn. Ay'dan roket fırlatmak için daha düşük bir hıza ihtiyacınız var çünkü... Ay'daki yerçekimi Dünya'dakinden altı kat daha azdır.

Roketin içindeki cisimler, motorların çalışmayı durdurduğu ve roketin Dünya'nın çekim alanı içindeyken Dünya etrafındaki yörüngede serbestçe uçtuğu andan itibaren ağırlıksız hale gelir. Dünya etrafında serbest uçuş sırasında, hem uydu hem de içindeki tüm nesneler, Dünya'nın kütle merkezine göre aynı merkezcil ivmeyle hareket eder ve bu nedenle ağırlıksızdır.

Bir iplikle bağlanmayan toplar bir santrifüj makinesinde nasıl hareket etti: bir yarıçap boyunca mı yoksa bir daireye teğet boyunca mı? Cevap referans sisteminin seçimine, yani topların hareketini hangi referans cismine göre değerlendireceğimize bağlıdır. Masa yüzeyini referans sistemi olarak alırsak, toplar tanımladıkları dairelere teğetler boyunca hareket ediyorlardı. Dönen cihazın kendisini referans sistemi olarak alırsak, toplar bir yarıçap boyunca hareket ederdi. Bir referans sistemi belirtmeden hareket sorununun hiçbir anlamı yoktur. Hareket etmek, diğer cisimlere göre hareket etmek anlamına gelir ve bunların hangileri olduğunu mutlaka belirtmeliyiz.

Ay neyin etrafında dönüyor?

Dünya'ya göre hareketini dikkate alırsak Ay, Dünya'nın etrafında döner. Güneş'i referans olarak alırsak, o zaman Güneş'in etrafında.

Dünya ve Ay çarpışabilir mi? Onların bağırışı Güneş'in etrafındaki parçalar kesişiyor ve birden fazla kez .

Tabii ki değil. Bir çarpışma ancak Ay'ın Dünya'ya göre yörüngesinin Dünya ile kesişmesi durumunda mümkün olabilir. Dünya veya Ay'ın konumu, gösterilen yörüngelerin (Güneş'e göre) kesiştiği noktada olduğunda, Dünya ile Ay arasındaki mesafe ortalama 380.000'dir. km. Bunu daha iyi anlamak için aşağıdakini çizelim. Dünyanın yörüngesi, yarıçapı 15 cm olan bir daire yayı olarak gösterilmiştir. (Dünya'dan Güneş'e olan mesafenin 150.000.000 olduğu bilinmektedir) kilometre).Çemberin bir kısmına eşit bir yay üzerinde (Dünyanın aylık yolu), en dıştakileri sayarak eşit mesafelerde beş nokta işaretledim. Bu noktalar, ayın birbirini izleyen çeyreğinde Dünya'ya göre Ay yörüngelerinin merkezleri olacaktır. Ay yörüngelerinin yarıçapı, çok küçük olacağından Dünya'nın yörüngesiyle aynı ölçekte tasvir edilemez. Ay yörüngelerini çizmek için seçilen ölçeği yaklaşık on kat artırmanız gerekir, ardından ay yörüngesinin yarıçapı yaklaşık 4 olacaktır. mm. daha sonrasında dolunaydan başlayarak her yörüngedeki Ay'ın konumunu gösterdi ve işaretlenen noktaları düzgün noktalı bir çizgiyle birleştirdi.

Asıl görev referans organlarını ayırmaktı. Santrifüj makinesiyle yapılan bir deneyde, her iki referans gövdesi de aynı anda masanın düzlemine yansıtılır, dolayısıyla dikkati bunlardan birine odaklamak çok zordur. Sorunumuzu bu şekilde çözdük. Kalın kağıttan yapılmış bir cetvel (bir kalay şeridi, pleksiglas vb. İle değiştirilebilir), üzerinde bir topa benzeyen karton bir dairenin kaydığı bir çubuk görevi görecektir. Daire çifttir, çevre boyunca yapıştırılmıştır, ancak taban tabana zıt iki tarafta içinden bir cetvelin geçirildiği yarıklar vardır. Cetvelin ekseni boyunca delikler yapılır. Referans gövdeleri bir cetvel ve masayı bozmamak için düğmeli bir kontrplak tabakasına bağladığımız bir boş kağıttır. Cetveli bir aks gibi bir pimin üzerine yerleştirdikten sonra pimi kontrplak içine yapıştırdık (Şek. 6). Cetvel eşit açılarla döndürüldüğünde aynı düz çizgi üzerinde birbirini takip eden delikler ortaya çıkıyordu. Ancak cetvel döndürüldüğünde, ardışık konumlarının kağıt üzerinde işaretlenmesi gereken karton bir daire onun boyunca kaydı. Bu amaçla dairenin ortasına da bir delik açıldı.

Cetvelin her dönüşünde dairenin merkezinin konumu bir kalemin ucuyla kağıt üzerinde işaretlendi. Hükümdar önceden planlanan tüm pozisyonlardan geçtiğinde hükümdar kaldırıldı. Kağıt üzerindeki işaretleri birleştirerek dairenin merkezinin ikinci referans gövdesine göre düz bir çizgide, daha doğrusu ilk daireye teğet olarak hareket etmesini sağladık.

Ancak cihaz üzerinde çalışırken birkaç ilginç keşifte bulundum. İlk olarak, çubuğun (cetvelin) düzgün bir şekilde dönmesiyle, top (daire) onun boyunca eşit şekilde değil, hızlanarak hareket eder. Atalet nedeniyle, bir cisim düzgün ve düz bir çizgide hareket etmelidir - bu bir doğa kanunudur. Peki topumuz yalnızca ataletle mi, yani serbestçe mi hareket ediyordu? HAYIR! Çubuk onu itti ve ona hız kazandırdı. Çizime bakarsanız bu herkes için net olacaktır (Şekil 7). Noktalı yatay bir çizgide (teğet) 0, 1, 2, 3, 4 Topun tamamen serbestçe hareket etmesi durumunda topun pozisyonları işaretlenir. Aynı dijital gösterime sahip yarıçapların karşılık gelen konumları, topun hızlandırılmış bir hızla hareket ettiğini göstermektedir. Topun ivmesi çubuğun elastik kuvveti tarafından sağlanır. Ayrıca top ile çubuk arasındaki sürtünme harekete karşı direnç sağlar. Sürtünme kuvvetinin topa ivme kazandıran kuvvete eşit olduğunu varsayarsak, topun çubuk boyunca hareketinin düzgün olması gerekir. Şekil 8'den görülebileceği gibi topun masa üzerindeki kağıda göre hareketi eğriseldir. Çizim derslerinde bize böyle bir eğriye “Arşimet spirali” adı verildiği söylendi. Bazı mekanizmalardaki kamların profili, düzgün bir dönme hareketini düzgün bir öteleme hareketine dönüştürmek istediklerinde böyle bir eğri boyunca çizilir. Bu tür iki eğriyi yan yana koyarsanız kam kalp şeklinde bir şekil alacaktır. Bu şeklin bir parçasının düzgün dönüşüyle ​​​​üzerinde duran çubuk ileri-karşılıklı bir hareket gerçekleştirecektir. Böyle bir kamın bir modelini (Şek. 9) ve iplikleri bir makaraya eşit şekilde sarmak için mekanizmanın bir modelini yaptım (Şek. 10).

Görevi tamamlarken herhangi bir keşif yapmadım. Ancak bu grafiği hazırlarken çok şey öğrendim (Şekil 11). Ay'ın ve Dünya'nın yörüngelerindeki hareket yönünü düşünmek için Ay'ın evrelerindeki konumunu doğru belirlemek gerekiyordu. Çizimde yanlışlıklar var. Şimdi size onlardan bahsedeceğim. Seçilen ölçek, ay yörüngesinin eğriliğini yanlış gösteriyor. Güneş'e göre daima içbükey olmalıdır, yani eğriliğin merkezi yörüngenin içinde olmalıdır. Ayrıca yılda 12 kameri ay değil, daha fazlası vardır. Ancak bir dairenin on ikide birini oluşturmak kolaydır, bu yüzden geleneksel olarak yılda 12 kameri ay olduğunu varsaydım. Ve son olarak Güneş'in etrafında dönen Dünya'nın kendisi değil, Dünya-Ay sisteminin ortak kütle merkezidir.


Çözüm


Bilimin başarılarının çarpıcı örneklerinden biri, doğanın sınırsız bilgisinin kanıtlarından biri, Neptün gezegeninin hesaplamalar yoluyla - "bir kalemin ucunda" keşfedilmesiydi.

Yüzyıllar boyunca gezegenlerin en uzak olduğu kabul edilen Satürn'ün yanındaki gezegen Uranüs, 18. yüzyılın sonunda W. Herschel tarafından keşfedildi. Uranüs çıplak gözle pek görülemez. 19. yüzyılın 40'lı yıllarına gelindiğinde. Doğru gözlemler, bilinen tüm gezegenlerden gelen rahatsızlıklar dikkate alındığında Uranüs'ün izlemesi gereken yoldan neredeyse fark edilmeyecek kadar saptığını gösterdi. Böylece gök cisimlerinin hareketinin son derece katı ve kesin teorisi teste tabi tutuldu.

Le Verrier (Fransa'da) ve Adams (İngiltere'de), eğer bilinen gezegenlerden kaynaklanan rahatsızlıklar Uranüs'ün hareketindeki sapmayı açıklamıyorsa, o zaman henüz bilinmeyen bir cismin çekiminden etkilendiğini öne sürdüler. Uranüs'ün arkasında nerede, yerçekimiyle bu sapmaları üreten bilinmeyen bir cismin olması gerektiğini neredeyse aynı anda hesapladılar. Bilinmeyen gezegenin yörüngesini, kütlesini hesapladılar ve bilinmeyen gezegenin o sırada bulunması gereken gökyüzündeki yerini gösterdiler. Bu gezegen 1846 yılında teleskopla gösterdikleri yerde bulunmuş. Adı Neptün'müş. Neptün çıplak gözle görülmez. Böylece materyalist bilimin otoritesini sarsıyor gibi görünen teori ve pratik arasındaki anlaşmazlık, onun zaferine yol açtı.

Kaynakça:

1. M.I. Bludov - Fizik Üzerine Konuşmalar, birinci bölüm, ikinci baskı, gözden geçirilmiş, Moskova “Aydınlanma” 1972.

2.B.A. Vorontsov-Velyamov – Astronomi! 1. sınıf, 19. baskı, Moskova “Aydınlanma” 1991.

3. A.A. Leonovich - Dünyayı keşfediyorum, Fizik, Moskova AST 1998.

4.A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik - Fizik 9. sınıf, "Drofa" Yayınevi 1999.

5. Ya.I. Perelman - Eğlenceli fizik, kitap 2, 19. baskı, Nauka yayınevi, Moskova 1976.


özel ders

Bir konuyu incelemek için yardıma mı ihtiyacınız var?

Uzmanlarımız ilginizi çeken konularda tavsiyelerde bulunacak veya özel ders hizmetleri sağlayacaktır.
Başvurunuzu gönderin Konsültasyon alma olasılığını öğrenmek için hemen konuyu belirtin.



Makaleyi beğendin mi? Arkadaşlarınla ​​paylaş!