Proiect de cercetare „De ce nu cade Luna pe Pământ?”. De ce nu cade luna pe pământ? De ce nu cade luna pe pământ

Conform legii gravitației universale a lui Newton, toate obiectele materiale sunt atrase unele de altele, cu o forță direct proporțională cu produsul maselor lor și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele. Ei bine, nu te gândi prea mult. Știu cum nu-ți place să faci asta. În continuare, voi explica totul în detaliu! Așadar, țineți minte că atunci când săriți, Pământul vă trage înapoi, același lucru se întâmplă cu Pământul, și îl trageți spre voi. Dar acest lucru nu se observă, pentru că masa ta este neglijabilă în comparație cu masa pământului!
Acum să eliminăm totul: aer, Soare, sateliți, alte sisteme și obiecte ale universului. Să lăsăm doar Luna și Pământul experimental!


Crezi că într-un astfel de sistem ideal, Luna se va ciocni cu Pământul?
Ei bine, în principiu, așa ar trebui să se întâmple, pe baza legii de mai sus, Pământul trebuie să atragă Luna la sine, Luna trebuie să atragă Pământul la sine și ei se vor uni într-un singur lucru! Dar asta nu se întâmplă! Ceva interferează! Acum să mă adăugăm în sistemul nostru! Ei bine, pentru claritate, hai să-mi dăm o piatră în mână! (asa ar trebui sa fie)


Observați că sunt deja pe Pământ, am fost atras și nu mă pot desprinde de el! Și piatra din mâna mea încă se întinde spre Pământ, dar nu o las să fie trasă... Mă bucur de Pământ.
Deci experimenteaza:
Lansez piatra cu toată puterea de-a lungul suprafeței Pământului!


Zboară la oarecare distanţă şi ar zbura, cu bucurie, către un alt sistem solar, dacă Pământul insidios nu începea să-l atragă. El nu a putut rezista acestei legi a gravitației universale. De care Newton a suferit. Cu siguranță mărul i-a dat o cupă bună! Pentru ca el...
Acum lansez această piatră cu și mai mare forță... Ei bine, pe scurt, cu toată forța pe care am tras!


A înconjurat aproape mai mult de jumătate din Pământ. Dar totuși, Pământul s-a dovedit a fi mai puternic și tot l-a tras!
Si ce crezi...
Nu mă voi odihni pe asta, acum am lansat piatra cu o viteză de aproape 8000 m/s.
O piatră zboară spre sine și se gândește: „În sfârșit, mă îndepărtez de această planetă puternică... Sau nu?... AAAAAAAAA Mă atrage din nou la ea...!”


Înainte să am timp să mă uit înapoi, piatra mea zboară în ceafă... Și dacă mă las jos? ... Evident, va zbura mai departe în runda următoare!
Rămâne doar să dăm pietrei o a doua cosmică și vom vedea...


... Ca o piatră va părăsi orbita și, eventual, sistemul solar, dacă nimeni altcineva, desigur, nu o atrage!
Asta e!
Soarele este aici și nu are nimic de-a face cu el! Și Luna este aceeași piatră, iar dacă o încetinești, cu siguranță va cădea pe Pământ!

Pe cerul nopții, vedem singurul satelit al Pământului care însoțește planeta noastră. De obicei o vedem doar noaptea. Dar de ce nu cade Luna pe Pământ, ce o ține pe cer?

Explicația științifică a întrebării „De ce nu cade luna?”

Luna nu este atașată permanent de pământ. Se învârte în jurul planetei noastre. Prin urmare, în zile diferite vedem diferite forme ale satelitului nostru natural. Uneori apare pe un cer fără nori încă de seara, iar uneori noaptea târziu. Spunem că luna răsare și apune, că astăzi este lună plină, iar în 20 de zile va fi lună nouă. Dar să răspunzi la întrebarea „De ce nu cade luna” este dificil. Într-adevăr, conform legii lui Newton, o forță atractivă acționează asupra oricărui corp și trebuie să cadă.

Luna este influențată de pământ și de soare. O trag în două direcții. Dar atracția din partea luminii principale este mult mai puternică decât a planetei noastre. Prin urmare, Luna și Pământul se învârt în jurul centrului universului, dar în același timp sunt unul lângă celălalt. Dacă doar Soarele ar acționa asupra Lunii, atunci s-ar deplasa de-a lungul unui traseu cu puncte puternic concave. Dar planeta noastră o afectează și ea. Acțiunea sa este mult mai mică în comparație cu acțiunea unui luminar puternic, dar Pământul este mai aproape de lună. Prin urmare, planeta noastră aliniază traiectoria satelitului său, schimbându-l din când în când.

Se pare că Luna este atrasă de două corpuri cerești mari. Dar asta nu este suficient pentru a o împiedica să cadă. Ea nu cade pentru că se mișcă. Viteza sa este de 1 km/sec. Acest lucru este suficient pentru a nu cădea, dar nu suficient pentru a nu părăsi orbita sa. Dacă lumina de noapte poate opri ceva, atunci va cădea la suprafața pământului.

Răspunsul la întrebarea „De ce nu cade luna pe Pământ?”

Atracția a două corpuri, mișcarea în spațiu - toate acestea pot fi modelate cu ușurință. Încearcă și vei înțelege de ce Luna nu poate cădea pe Pământ. Răspunsul poate fi obținut dintr-o experiență mică și foarte simplă. Luați un obiect care este convenabil de fixat pe un fir. Legați-l bine și începeți să răsuciți. Iată că articolul tău se învârte destul de repede. Nu cade, nu zboară nicăieri. Firul este forța de atracție. Mâna ta este pământul. Obiectul de pe fir este luna. Mișcarea nu îi permite să cadă, să părăsească orbita, iar firul nu zboară departe de tine. Dacă firul se rupe, obiectul va zbura. Așa este și cu Luna. Când forța de gravitație a planetei slăbește, steaua nopții va zbura în îndepărtatul Cosmos.

Un alt experiment va ajuta la înțelegerea modului în care se mișcă satelitul planetei noastre. Luați un măr. Desprindeți-vă mâna - va cădea. Forța lui Newton funcționează. Luați din nou mărul și încercați să-l aruncați paralel cu suprafața. Mărul va zbura o vreme și apoi va cădea. Dacă aruncăm un măr pe un glob mare? Atunci paralel cu ea? Apoi mărul va zbura peste glob și va cădea în alt loc. Și dacă globul se atrage, atunci mărul va zbura paralel cu suprafața sa.

De ce nu cade luna pe soare?

Dacă Soarele este mai puternic decât Pământul, atunci de ce nu cade Luna? De ce puterea centrului Universului nu este capabilă să atragă acest luminar de noapte? Capabil. Atractia soarelui este de doua ori mai puternica decat a pamantului. Dar planeta noastră nu permite ca Lunii să cadă pe Soare. Deși atrage luna spre mai slab, ea este lângă ea. Această proximitate compensează influența Soarelui. Și luna nu zboară departe de orbită pentru a cădea pe suprafața solară.

Echilibrează două forțe diferite ale distanței de atracție. Dar oamenii de știință demonstrează că luna se îndepărtează de noi în fiecare an. Luna se îndepărtează de Pământ cu 3-4 cm pe an, acest lucru este imperceptibil la scara vieții umane. Cu toate acestea, cu cât satelitul se îndepărtează mai mult de Pământ, cu atât planeta noastră va exercita mai puțină forță asupra acestuia, iar influența Soarelui va crește.

Până acum, singurul satelit al planetei noastre se învârte în jurul nostru, iar Pământul, împreună cu satelitul său, se învârte în jurul Soarelui. Forța solară asigură faptul că aceste două corpuri nu se mișcă în linie dreaptă, ci merg pe o orbită curbă. Pentru mai multă putere, lumina zilei nu este suficientă.

De ce nu cade luna pe pământ? Răspuns scurt

3 puncte de răspuns „De ce nu cade pe Pământ?”:

1. Este ținută de gravitație. Dacă nu există, atunci Luna va zbura în spațiu deschis.

2. Din căderea pe Pământ, Luna este protejată de atracția solară. Puterea acestui luminar este de două ori mai puternică, dar satelitul nostru este mai aproape de planeta sa. Acest lucru egalizează impactul a două corpuri mari.

3. Mișcarea împiedică căderea lunii. Dacă se oprește, va cădea la pământ.

Chiar dacă presupunem că lumina de noapte s-a oprit și a început să cadă pe suprafața pământului, atunci se va elibera o energie uriașă care va distruge luna. Drept urmare, satelitul nostru va înceta să mai fie un corp solid.

Ministerul Educației al Federației Ruse

MOU „Școala Gimnazială cu. Solodniki.

abstract

pe subiect:

De ce nu cade luna pe pământ?

Completat de: Student 9 Cl,

Feklistov Andrei.

Verificat:

Mihailova E.A.

S. Solodniki 2006

1. Introducere

2. Legea gravitației

3. Forța cu care Pământul atrage Luna poate fi numită greutatea Lunii?

4. Există o forță centrifugă în sistemul Pământ-Lună, asupra ce acționează ea?

5. În jurul a ce se învârte luna?

6. Se pot ciocni Pământul și Luna? Orbitele lor în jurul Soarelui se intersectează și nici măcar o dată

7. Concluzie

8. Literatură

Introducere

Cerul înstelat a ocupat în orice moment imaginația oamenilor. De ce se aprind stelele? Câți dintre ei strălucesc noaptea? Sunt departe de noi? Are universul stelar granițe? Din cele mai vechi timpuri, omul s-a gândit la acestea și la multe alte întrebări, a căutat să înțeleagă și să înțeleagă structura lumii mari în care trăim. Aceasta a deschis cea mai largă zonă pentru studiul Universului, unde forțele gravitației joacă un rol decisiv.

Dintre toate forțele care există în natură, forța gravitației diferă, în primul rând, prin faptul că se manifestă peste tot. Toate corpurile au masă, care este definită ca raportul dintre forța aplicată corpului și accelerația pe care o dobândește corpul sub acțiunea acestei forțe. Forța de atracție care acționează între oricare două corpuri depinde de masele ambelor corpuri; este proporţională cu produsul maselor corpurilor considerate. În plus, forța gravitației se caracterizează prin faptul că respectă legea invers proporțională cu pătratul distanței. Alte forțe pot depinde de distanță destul de diferit; multe astfel de forţe sunt cunoscute.

Toate corpurile grele experimentează reciproc gravitația, această forță determină mișcarea planetelor în jurul soarelui și a sateliților în jurul planetelor. Teoria gravitației - teoria creată de Newton, a stat la leagănul științei moderne. O altă teorie a gravitației dezvoltată de Einstein este cea mai mare realizare a fizicii teoretice a secolului al XX-lea. Pe parcursul secolelor de dezvoltare a omenirii, oamenii au observat fenomenul de atracție reciprocă a corpurilor și au măsurat amploarea acestuia; au încercat să pună acest fenomen în slujba lor, să-i depășească influența și, în sfârșit, foarte recent, să-l calculeze cu o acuratețe extremă în timpul primilor pași în adâncul Universului.

Povestea este larg cunoscută că descoperirea legii lui Newton a gravitației universale a fost cauzată de căderea unui măr dintr-un copac. Nu știm cât de fiabilă este această poveste, dar rămâne un fapt că întrebarea: „de ce nu cade luna pe pământ?” l-a interesat pe Newton și l-a condus la descoperirea legii gravitației universale. Se mai numesc și forțele gravitației universale gravitațională.

Legea gravitației

Meritul lui Newton constă nu numai în conjectura sa genială despre atracția reciprocă a corpurilor, ci și în faptul că a reușit să găsească legea interacțiunii lor, adică o formulă de calcul a forței gravitaționale dintre două corpuri.

Legea gravitației universale spune: oricare două corpuri sunt atrase unul de celălalt cu o forță direct proporțională cu masa fiecăruia dintre ele și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele.

Newton a calculat accelerația transmisă Lunii de Pământ. Accelerația corpurilor în cădere liberă la suprafața pământului este 9,8 m/s 2. Luna este îndepărtată de Pământ la o distanță egală cu aproximativ 60 de raze Pământului. Prin urmare, a argumentat Newton, accelerația la această distanță va fi: . Luna, căzând cu o astfel de accelerație, ar trebui să se apropie de Pământ în prima secundă cu 0,27 / 2 \u003d 0,13 cm

Dar Luna, în plus, se mișcă prin inerție în direcția vitezei instantanee, adică. de-a lungul unei linii drepte tangente într-un punct dat la orbita sa în jurul Pământului (Fig. 1). Mișcându-se prin inerție, Luna ar trebui să se îndepărteze de Pământ, după cum arată calculul, într-o secundă cu 1,3 mm. Desigur, nu observăm o astfel de mișcare, în care în prima secundă Luna s-ar deplasa de-a lungul razei către centrul Pământului, iar în a doua secundă - tangențial. Ambele mișcări se adună continuu. Luna se mișcă de-a lungul unei linii curbe aproape de cerc.

Luați în considerare un experiment care arată cum forța de atracție care acționează asupra unui corp în unghi drept față de direcția de mișcare prin inerție transformă o mișcare rectilinie într-una curbilinie (Fig. 2). O minge, care s-a rostogolit în jos dintr-un jgheab înclinat, prin inerție continuă să se miște în linie dreaptă. Dacă puneți un magnet în lateral, atunci sub influența forței de atracție a magnetului, traiectoria mingii este curbată.

Indiferent cât de mult ai încerca, nu poți arunca o minge de plută astfel încât să descrie cercuri în aer, dar legând un fir de ea, poți face bila să se rotească într-un cerc în jurul mâinii tale. Experiment (Fig. 3): o greutate suspendată de un fir care trece printr-un tub de sticlă trage firul. Forța tensiunii firului determină accelerația centripetă, care caracterizează schimbarea vitezei liniare în direcție.

Luna se învârte în jurul pământului, ținută de forța gravitației. Coarda de oțel care ar înlocui această forță ar trebui să aibă un diametru de aproximativ 600 km. Dar, în ciuda unei atât de uriașe forțe de atracție, Luna nu cade pe Pământ, deoarece are o viteză inițială și, în plus, se mișcă prin inerție.

Cunoscând distanța de la Pământ la Lună și numărul de rotații ale Lunii în jurul Pământului, Newton a determinat magnitudinea accelerației centripete a Lunii.

S-a dovedit același număr - 0,0027 m / s 2

Opriți forța de atracție a Lunii către Pământ - și aceasta se va repezi în linie dreaptă în abisul spațiului cosmic. Bila va zbura tangențial (Fig. 3) dacă firul care ține mingea în timpul rotației în jurul cercului se rupe. În dispozitivul din fig. 4, la o mașină centrifugă, doar legătura (filetul) menține bilele pe o orbită circulară. Când firul se rupe, bilele se împrăștie de-a lungul tangentelor. Este greu pentru ochi să-și surprindă mișcarea rectilinie atunci când sunt lipsite de legătură, dar dacă facem un astfel de desen (Fig. 5), atunci rezultă că bilele se vor mișca rectiliniu, tangențial la cerc.

Nu te mai mișcă prin inerție - și luna ar cădea pe Pământ. Căderea ar fi durat patru zile, nouăsprezece ore, cincizeci și patru de minute, cincizeci și șapte de secunde – așa a calculat Newton.

Folosind formula legii gravitației universale, este posibil să se determine cu ce forță atrage Pământul Luna: unde G este constanta gravitațională, t 1 iar m 2 sunt masele Pământului și ale Lunii, r este distanța dintre ele. Înlocuind datele specifice în formulă, obținem valoarea forței cu care Pământul atrage Luna și este de aproximativ 2 10 17 N

Legea gravitației universale se aplică tuturor corpurilor, ceea ce înseamnă că Soarele atrage și Luna. Să numărăm cu ce forță?

Masa Soarelui este de 300.000 de ori masa Pământului, dar distanța dintre Soare și Lună este de 400 de ori mai mare decât distanța dintre Pământ și Lună. Prin urmare, în formulă, numărătorul va crește de 300.000 de ori, iar numitorul - de 400 2, sau de 160.000 de ori. Forța gravitațională va fi aproape de două ori mai mare.

Dar de ce nu cade luna pe soare?

Luna cade pe soare în același mod ca pe pământ, adică doar cât să rămână la aproximativ aceeași distanță, rotindu-se în jurul soarelui.

Pământul se învârte în jurul Soarelui împreună cu satelitul său - Luna, ceea ce înseamnă că și Luna se învârte în jurul Soarelui.

Se ridică următoarea întrebare: Luna nu cade pe Pământ, deoarece, având o viteză inițială, se mișcă prin inerție. Dar, conform celei de-a treia legi a lui Newton, forțele cu care două corpuri acționează unul asupra celuilalt sunt egale ca mărime și direcționate opus. Prin urmare, cu ce forță atrage Pământul Luna spre sine, cu aceeași forță atrage Luna Pământul. De ce nu cade Pământul pe Lună? Sau se învârte și în jurul lunii?

Cert este că atât Luna, cât și Pământul se învârt în jurul unui centru de masă comun, sau, simplificând, putem spune, în jurul unui centru de greutate comun. Amintiți-vă experiența cu bile și mașina centrifugă. Masa uneia dintre bile este de două ori masa celeilalte. Pentru ca bilele legate printr-un filet să rămână în echilibru față de axa de rotație în timpul rotației, distanțele lor față de axă, sau centrul de rotație, trebuie să fie invers proporționale cu masele. Punctul sau centrul în jurul căruia se învârt aceste bile se numește centrul de masă al celor două bile.

A treia lege a lui Newton nu este încălcată în experimentul cu bile: forțele cu care bilele se trag reciproc spre centrul comun de masă sunt egale. În sistemul Pământ-Lună, centrul comun de masă se învârte în jurul Soarelui.

Poate forța cu care Pământul îl atrage pe Lu Ei bine, numiți greutatea lunii?

Nu. Numim greutatea corpului forța cauzată de atracția Pământului, cu care corpul apasă pe un suport: un cântar, de exemplu, sau întinde arcul unui dinamometru. Dacă puneți un suport sub Lună (din partea îndreptată spre Pământ), atunci Luna nu va pune presiune asupra ei. Luna nu va întinde arcul dinamometrului, dacă l-ar putea agăța. Întregul efect al forței de atracție a Lunii de către Pământ este exprimat doar prin menținerea Lunii pe orbită, prin conferirea acesteia de accelerație centripetă. Se poate spune despre Lună că, în raport cu Pământul, este lipsită de greutate, în același mod în care obiectele dintr-o navă-satelit spațială sunt imponderabile atunci când motorul încetează să funcționeze și asupra navei acționează doar forța de atracție către Pământ, dar această forță nu poate fi numită greutate. Toate obiectele eliberate de astronauți din mâinile lor (pix, blocnotes) nu cad, ci plutesc liber în interiorul cabinei. Toate corpurile de pe Lună, în raport cu Luna, desigur, sunt grele și vor cădea pe suprafața ei dacă nu sunt ținute de ceva, dar în raport cu Pământ, aceste corpuri vor fi lipsite de greutate și nu pot cădea pe Pământ.

Există forță centrifugă înăuntru? sistemul Pământ-Lună, ce afectează acesta?

În sistemul Pământ-Lună, forțele de atracție reciprocă ale Pământului și ale Lunii sunt egale și îndreptate în sens opus, și anume spre centrul de masă. Ambele forțe sunt centripete. Nu există forță centrifugă aici.

Distanța de la Pământ la Lună este de aproximativ 384.000 km. Raportul dintre masa Lunii și masa Pământului este 1/81. Prin urmare, distanțele de la centrul de masă la centrele Lunii și ale Pământului vor fi invers proporționale cu aceste numere. Împărțind 384.000 km până la 81, obținem aproximativ 4.700 km. Deci centrul de masă se află la o distanță de 4700 km din centrul pământului.

Raza pământului este de aproximativ 6400 km.În consecință, centrul de masă al sistemului Pământ-Lună se află în interiorul globului. Prin urmare, dacă nu urmăriți acuratețea, puteți vorbi despre revoluția Lunii în jurul Pământului.

Este mai ușor să zbori de la Pământ la Lună sau de la Lună la Pământ, pentru că Se știe că, pentru ca o rachetă să devină un satelit artificial al Pământului, trebuie să i se acorde o viteză inițială de ≈ 8. km/s. Pentru ca racheta să părăsească sfera gravitațională a Pământului, este nevoie de așa-numita viteză cosmică a doua, egală cu 11,2. km/s Pentru a lansa rachete de pe Lună, aveți nevoie de mai puțină viteză. gravitația pe Lună este de șase ori mai mică decât pe Pământ.

Corpurile din interiorul rachetei devin imponderabile din momentul în care motoarele nu mai funcționează, iar racheta va zbura liber pe orbită în jurul Pământului, în timp ce se află în câmpul gravitațional al Pământului. În zborul liber în jurul Pământului, atât satelitul, cât și toate obiectele din el în raport cu centrul de masă al Pământului se mișcă cu aceeași accelerație centripetă și, prin urmare, sunt lipsite de greutate.

Cum s-au deplasat bilele neconectate printr-un fir pe o mașină centrifugă: de-a lungul unei raze sau tangente la un cerc? Răspunsul depinde de alegerea sistemului de referință, adică în raport cu ce corp de referință vom lua în considerare mișcarea bilelor. Dacă luăm ca sistem de referință suprafața mesei, atunci bilele se deplasează de-a lungul tangentelor la cercurile pe care le descriu. Dacă luăm dispozitivul rotativ în sine ca sistem de referință, atunci bilele se mișcă de-a lungul razei. Fără a preciza sistemul de referință, problema mișcării nu are deloc sens. A mișca înseamnă a te deplasa în raport cu alte corpuri și trebuie neapărat să indicăm față de care dintre ele.

În jurul ce se învârte luna?

Dacă luăm în considerare mișcarea față de Pământ, atunci Luna se învârte în jurul Pământului. Dacă Soarele este luat ca corp de referință, atunci este în jurul Soarelui.

S-ar putea ciocni Pământul și Luna? Op. lor bucăți din jurul soarelui se intersectează și nici măcar o dată .

Desigur că nu. O coliziune este posibilă numai dacă orbita Lunii în raport cu Pământul intersectează Pământul. Cu poziția Pământului sau a Lunii în punctul de intersecție a orbitelor arătate (față de Soare), distanța dintre Pământ și Lună este în medie de 380.000 km. Pentru a înțelege mai bine acest lucru, să desenăm următoarele. Orbita Pământului a fost reprezentată ca un arc de cerc cu o rază de 15 cm (se știe că distanța de la Pământ la Soare este de 150.000.000 km). Pe un arc egal cu o parte de cerc (calea lunară a Pământului), el a notat cinci puncte la distanțe egale, numărându-le pe cele extreme. Aceste puncte vor fi centrele orbitelor lunare în raport cu Pământul în trimestre consecutive ale lunii. Raza orbitelor lunare nu poate fi reprezentată la aceeași scară cu orbita Pământului, deoarece ar fi prea mică. Pentru a desena orbite lunare, trebuie să măriți scara selectată de aproximativ zece ori, apoi raza orbitei lunare va fi de aproximativ 4 mm. Dupa aceea a indicat poziția lunii pe fiecare orbită, începând cu luna plină și a conectat punctele marcate cu o linie punctată netedă.

Sarcina principală a fost separarea organismelor de referință. În experimentul cu mașina centrifugă, ambele corpuri de referință sunt proiectate simultan pe planul mesei, așa că este foarte dificil să te concentrezi pe unul dintre ele. Așa ne-am rezolvat problema. O riglă din hârtie groasă (poate fi înlocuită cu o bandă de tablă, plexiglas etc.) va servi drept tijă de-a lungul căreia alunecă un cerc de carton asemănător cu o minge. Cercul este dublu, lipit de-a lungul circumferinței, dar pe două laturi diametral opuse există fante prin care se trece o riglă. Găurile sunt făcute de-a lungul axei riglei. Corpurile de referință sunt o riglă și o coală de hârtie curată, pe care le-am atașat cu nasturi de o foaie de placaj pentru a nu strica masa. După ce au pus rigla pe știft, ca pe o axă, au înfipt știftul în placaj (Fig. 6). Când rigla a fost rotită în unghiuri egale, găurile situate succesiv s-au dovedit a fi pe o linie dreaptă. Dar când rigla a fost întorsă, de-a lungul ei a alunecat un cerc de carton, ale cărui poziții succesive trebuiau marcate pe hârtie. În acest scop, s-a făcut și o gaură în centrul cercului.

La fiecare rotire a riglei, poziția centrului cercului era marcată pe hârtie cu vârful unui creion. Când rigla a trecut prin toate pozițiile pre-planificate pentru el, rigla a fost îndepărtată. Conectând semnele pe hârtie, ne-am asigurat că centrul cercului se deplasează în raport cu cel de-al doilea corp de referință într-o linie dreaptă, sau mai degrabă, tangentă la cercul inițial.

Dar în timp ce lucram la dispozitiv, am făcut câteva descoperiri interesante. În primul rând, cu o rotație uniformă a tijei (rigla), mingea (cercul) se mișcă de-a lungul ei nu uniform, ci accelerat. Prin inerție, corpul trebuie să se miște uniform și rectiliniu - aceasta este legea naturii. Dar s-a mișcat mingea noastră doar prin inerție, adică liber? Nu! A fost împins de o tijă și i-a dat accelerație. Acest lucru va fi clar pentru toată lumea dacă ne întoarcem la desen (Fig. 7). Pe o linie orizontală (tangentă) prin puncte 0, 1, 2, 3, 4 pozițiile mingii sunt marcate dacă s-ar deplasa complet liber. Pozițiile corespunzătoare ale razelor cu aceleași denumiri numerice arată că bila se mișcă cu accelerație. Bila este accelerată de forța elastică a tijei. În plus, frecarea dintre minge și tijă rezistă la mișcare. Dacă presupunem că forța de frecare este egală cu forța care conferă accelerație bilei, mișcarea bilei de-a lungul tijei trebuie să fie uniformă. După cum se poate observa din figura 8, mișcarea mingii în raport cu hârtia de pe masă este curbilinie. În lecțiile de desen, ni s-a spus că o astfel de curbă se numește „spirala lui Arhimede”. Conform unei astfel de curbe, profilul camelor este trasat în unele mecanisme atunci când acestea doresc să transforme o mișcare uniformă de rotație într-o mișcare uniformă de translație. Dacă două astfel de curbe sunt atașate una de cealaltă, atunci camera va primi o formă în formă de inimă. Cu o rotație uniformă a unei părți din această formă, tija sprijinită de ea va efectua o mișcare înainte-întoarcere. Am realizat un model al unei astfel de came (Fig. 9) și un model al unui mecanism pentru înfășurarea uniformă a firelor pe o bobină (Fig. 10).

Nu am făcut nicio descoperire în timpul misiunii. Dar am învățat multe când am realizat această diagramă (Figura 11). A fost necesar să se determine corect poziția Lunii în fazele sale, să se gândească la direcția de mișcare a Lunii și a Pământului pe orbitele lor. Există inexactități în desen. Voi spune despre ele acum. La scara selectată, curbura orbitei lunare este reprezentată incorect. Trebuie să fie întotdeauna concav în raport cu Soarele, adică centrul de curbură trebuie să fie în interiorul orbitei. În plus, nu sunt 12 luni lunare într-un an, ci mai multe. Dar o douăsprezecea parte dintr-un cerc este ușor de construit, așa că am presupus în mod condiționat că există 12 luni lunare într-un an. Și, în sfârșit, nu Pământul însuși se învârte în jurul Soarelui, ci centrul comun de masă al sistemului Pământ-Lună.

Concluzie

Unul dintre cele mai clare exemple ale realizărilor științei, una dintre dovezile cunoașterii nelimitate a naturii a fost descoperirea planetei Neptun prin calcule - „pe vârful unui stilou”.

Uranus - planeta care urmează lui Saturn, care timp de multe secole a fost considerată cea mai îndepărtată dintre planete, a fost descoperită de V. Herschel la sfârșitul secolului al XVIII-lea. Uranus este greu vizibil cu ochiul liber. Prin anii 40 ai secolului al XIX-lea. observaţiile precise au arătat că Uranus se abate cu greu de la calea pe care ar trebui să-l urmeze, „ţinând cont de perturbaţiile de pe toate planetele cunoscute. Astfel, a fost pusă la încercare teoria mişcării corpurilor cereşti, atât de riguroasă şi precisă.

Le Verrier (în Franța) și Adams (în Anglia) au sugerat că, dacă perturbațiile de pe planetele cunoscute nu explică deviația în mișcarea lui Uranus, înseamnă că asupra lui acţionează atracția unui corp încă necunoscut. Ei au calculat aproape simultan unde în spatele lui Uranus ar trebui să fie un corp necunoscut care produce aceste abateri prin atracția sa. Ei au calculat orbita planetei necunoscute, masa acesteia și au indicat locul de pe cer unde ar fi trebuit să fie planeta necunoscută la momentul dat. Această planetă a fost găsită într-un telescop la locul indicat de ei în 1846. Se numea Neptun. Neptun nu este vizibil cu ochiul liber. Astfel, dezacordul dintre teorie și practică, care părea să submineze autoritatea științei materialiste, a dus la triumful acesteia.

Bibliografie:

1. M.I. Bludov - Conversații în fizică, partea întâi, ediția a doua, revizuită, „Iluminismul” de la Moscova 1972.

2. B.A. Vorontsov-velyamov - Astronomie! Clasa 1, ediția a XIX-a, Moscova „Iluminismul” 1991.

3. A.A. Leonovich - Cunosc lumea, Fizică, Moscova AST 1998.

4. A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik - Fizica clasa a 9-a, Editura Drofa 1999.

5. Da.I. Perelman - Fizica distractivă, Cartea 2, Ediția a XIX-a, Editura Nauka, Moscova 1976.

Îndrumare

Ai nevoie de ajutor pentru a învăța un subiect?

Experții noștri vă vor consilia sau vă vor oferi servicii de îndrumare pe subiecte care vă interesează.
Trimiteți o cerere indicând subiectul chiar acum pentru a afla despre posibilitatea de a obține o consultație.

Luna ar cădea instantaneu pe Pământ dacă ar fi staționară. Dar Luna nu stă pe loc, se învârte în jurul Pământului.

Puteți vedea singur făcând un experiment simplu. Legați un fir de radieră și începeți să îl desfășurați. Radiera de pe fir îți va sparge literalmente din mână, dar firul nu o va lăsa să plece. Acum nu te mai învârti. Radiera va cădea imediat.

O analogie și mai ilustrativă este roata mare. Oamenii nu cad din acest carusel când se află în punctul cel mai înalt, chiar dacă sunt cu susul în jos, deoarece forța centrifugă care îi împinge spre exterior (i trage spre scaun) este mai mare decât gravitația Pământului. Viteza de rotație a roții ferris este calculată în mod special, iar dacă forța centrifugă ar fi mai mică decât forța de gravitație a Pământului, s-ar termina cu un dezastru - oamenii ar cădea din cabinele lor.

Același lucru este valabil și pentru Lună. Forța care împiedică Luna să „fuge” în timp ce se învârte este gravitația Pământului. Iar forța care împiedică căderea Lunii pe Pământ este forța centrifugă care apare atunci când Luna se rotește în jurul Pământului. Circulând în jurul Pământului, Luna se mișcă pe orbită cu o viteză de 1 km/s, adică suficient de încet pentru a nu părăsi orbita și „zbura” în spațiu, dar și suficient de repede pentru a nu cădea pe Pământ.

Apropo...

Veți fi surprinși, dar de fapt Luna... se îndepărtează de Pământ cu o viteză de 3-4 cm pe an! Mișcarea Lunii în jurul Pământului poate fi imaginată ca o spirală care se desfășoară încet. Motivul unei astfel de traiectorii a Lunii este Soarele, care atrage Luna de 2 ori mai puternic decât Pământul.

Atunci de ce nu cade luna pe soare? Dar pentru că Luna, împreună cu Pământul, se rotește, la rândul său, în jurul Soarelui, iar acțiunea atractivă a Soarelui se petrece fără urmă pentru a transfera constant ambele corpuri de pe o cale directă pe o orbită curbă.

Departamentul de Educație al Administrației Districtului Municipal Kemerovo

Xconferință științifică și practică regională

„Lumea descoperirilor”

Secțiune "Geografie, geologie »

De ce nu cade luna pe pământ?

proiect de cercetare

Semenov Lavr Iurievici,

elev de clasa I „B”

MBOU „Școala secundară Yagunovskaya”

supraveghetor:

Kalistratova

Svetlana Borisovna,

profesor de școală primară

MBOU „Școala secundară Yagunovskaya”

2016

Conţinut

Introducere ……………………………………………………………………………………. 3

Capitolul 1

1.1. Studiul surselor …………………………………………………………………… 5

1.2. Observații lunare...................................................................................... 7

Capitolul 2. Organizarea și rezultatele studiului ……………………………….9

Concluzie……………………………………………………………………………….. 13

Lista literaturii și a resurselor de pe Internet……………………………………….. 14

Introducere

Îmi place tot ce are legătură cu spațiul. Îmi place să privesc stelele, să găsesc constelații, așa că am ales acest subiect pentru cercetare.

Universitatea de Stat Kemerovo are un loc uimitor - un planetariu. Este inclus în lista planetariilor din Rusia, dintre care sunt 26 în total, precum și în lista planetariilor din lume. „Fondatorul” planetariului nostru, profesor, candidat la științe fizice și matematice al Universității de Stat din Kemerovo, Kuzma Petrovici Matsukov este mai bun decât oricine altcineva, înțelege „treburile stelare”. Planetariul găzduiește tururi ghidate care dezvăluie misterele cosmosului, nașterea universului și a stelelor. Aici puteți vedea o poză cu un cer înstelat adevărat! Cu ajutorul proiectorului cerului înstelat de sub cupola planetariului, putem vedea aproximativ cinci mii de stele, planete, soarele și luna..

Unele planete au multe luni, în timp ce altele nu. Am decis să ne dăm seama ce este un satelit. Desigur, eram interesați de Lună, deoarece este un satelit al Pământului nostru.

După ce l-au întrebat pe Kuzma Petrovici de ce Luna atârnă mereu pe cer și nu zboară, au aflat că Pământul are o proprietate uimitoare: atrage totul spre sine. Dar Luna atârnă pe cer și din anumite motive nu cade pe Pământ. De ce? Să încercăm să găsim răspunsul la această întrebare.

Scopul studiului: afla de ce luna nu cade pe pamant.

Obiectivele cercetării:

1. Studiați diverse surse pe această problemă (enciclopedii, internet), vizitați planetariul Universității de Stat Kemerovo.

2. Aflați cum s-a format Luna, cum afectează Luna Pământul, ce leagă Luna de Pământ.

3. Realizează un studiu și, pe baza datelor obținute, află de ce Luna nu cade pe Pământ.

Ipoteza cercetării: este probabil ca luna să cadă dacă se apropie de pământ. Dar poate că există ceva care ține luna la distanță de pământ, astfel încât luna să nu cadă pe pământ.

Capitolul 1

1.1 Studiul surselor

Înainte de a căuta răspunsul la întrebarea „Ce este, de fapt, Luna?” Să efectuăm un mic sondaj în rândul adulților (5 persoane) și copiilor (5 persoane) și să aflăm cât de profunde sunt cunoștințele lor în acest domeniu.

2 persoane - dreapta;

3 persoane - nu dreapta.

4 oameni - dreapta;

1 persoană - nu dreapta.

Cetăţeni ai cărei ţări au aterizat prima dată pe Lună? (americani)

0 persoana - dreapta;

5 oameni - nu dreapta.

5 oameni - dreapta;

0 persoana - nu dreapta.

Cum se numea vehiculul autopropulsat care a călătorit pe suprafața Lunii? ("Lunokhod")

3 persoane - dreapta;

2 persoane - nu dreapta.

5 oameni - dreapta;

0 persoana - nu dreapta.

Știm că Pământul este un magnet. De ce Luna, satelitul Pământului, nu cade pe Pământ? (Se învârte în jurul pământului

1 persoană - dreapta;

4 oameni - nu dreapta.

4 oameni - dreapta;

1 persoană - nu dreapta.

De unde au venit craterele de pe Lună? (de la ciocniri cu meteoriți)

2 persoane - dreapta;

3 persoane - nu dreapta.

5 oameni - dreapta;

0 persoana - nu dreapta.

După efectuarea unui sondaj, am aflat că adulții pot răspunde la întrebări despre lună, dar copiii nu. Așa că ne-am continuat cercetările.

Cuvântul „lună” înseamnă „luminos”. În cele mai vechi timpuri, oamenii considerau luna a fi zeița - patrona nopții.

Luna este singurul satelit natural al Pământului. Al doilea cel mai strălucitor obiect de pe cerul pământului, după Soare.Astăzi, astronomii care folosesc instrumente moderne cu fascicul laser pot determina distanța dintre Pământ și Lună la câțiva centimetri.Luna se află la o distanță de 384.400 km de Pământ. Călătorind acolo pe jos ar dura nouă ani!Cu mașina, ar trebui să mergem pe Lună fără a ne opri mai mult de șase luni.

Globul lunar este mult mai mic decât pământul: în diametru - de aproape 4 ori și în volum - de 49 de ori. Din substanța globului se pot face 81 de bile, fiecare dintre ele ar cântări cât luna.

Putem vedea întotdeauna doar o parte a lunii. Un fel de disc „mic”, al cărui diametru este de 3480 km. Aproximativ jumătate din suprafața întregii Rusii.Perioada de rotație a Lunii în jurul axei sale coincide cu perioada de revoluție a Pământului, care este de 28 de zile și jumătate, astfel încât Luna se confruntă întotdeauna cu Pământul cu o singură parte.

Luna se învârte în jurul Pământului nu strict într-un cerc, ci într-un cerc aplatizat - o elipsă. Și când luna se apropie cât mai mult posibil, distanța dintre pământ și lună se micșorează356.400 de kilometri. Această apropiere minimă a Lunii de Pământ se numeșteperigeu . Se numește distanța maximăapogeu și este egal întreg406.700 de kilometri.

Nu există atmosferă, așa că oamenii nu pot respira pe Lună. Temperatura suprafeței de la -169 °C la +122 °C.

Petele cenușii de pe lună pe vremuri erau considerate mări. Acum se știe că nu există nicio picătură de apă pe Lună și că nu există o înveliș de aer - atmosfera. „Mările” lunare sunt depresiuni adânci acoperite cu roci vulcanice gri. Unele dintre cratere lunare s-au format atunci când corpuri de fier sau de piatră - meteoriți - au căzut pe Lună din spațiul interplanetar. Părțile luminoase ale Lunii sunt regiunile sale muntoase.

Astronauții americani au aterizat pe Lună. Roverele noastre lunare controlate de pe Pământ au spus, de asemenea, o mulțime de lucruri interesante despre el. Mitralierele și astronauții au livrat pământ lunar pe Pământ. Luna este foarte mică și, prin urmare, forța gravitației asupra ei este, de asemenea, mică. Astronauții de pe Lună cântăreau aproximativ 1/6 din greutatea lor obișnuită pe Pământ.

Luna 4,5 miliarde ani - cam la fel ca Pământul. S-a format ca urmare a ciocnirii Pământului cu una dintre planetele mici. Planeta a fost distrusă, iar Luna s-a format din fragmentele sale și a început să se îndepărteze treptat de Pământ. Distanța dintre acesta și Pământ crește aproximativ în aceeași rată cu creșterea unghiilor.

Pe măsură ce Luna se învârte în jurul Pământului, forța gravitației acționează asupra mărilor noastre. Această atracție provoacă flux și reflux.

1.2 Observații ale Lunii.

Să privim luna și vom vedea că aspectul ei se schimbă în fiecare zi. Mai întâi, o semilună îngustă, apoi Luna se îngrașă și după câteva zile devine rotundă. După încă câteva zile, luna plină devine treptat din ce în ce mai mică și din nou devine ca o secera. Semiluna este adesea numită luna. Dacă secera este întoarsă cu o umflătură spre stânga, ca litera „C”, atunci se spune că Luna este „îmbătrânită”. După 14 zile și 19 ore după luna plină, vechea lună va dispărea complet. Luna nu se vede. Această fază a lunii se numește „lună nouă”. Apoi, treptat, Luna, dintr-o semilună îngustă întoarsă la dreapta (dacă tragi mental o linie dreaptă prin capetele semilunei, obții litera „P”, adică luna „crește”), se transformă din nou în Lună plină . Uneori, în timpul lunii noi, luna întunecă soarele. În astfel de momente, are loc o eclipsă de soare. Dacă Pământul aruncă o umbră pe Lună în timpul lunii pline, atunci are loc o eclipsă de lună. Pentru ca Luna să „crească” din nou, este necesară aceeași perioadă de timp: 14 zile și 19 ore. Schimbarea aspectului lunii, de ex. schimbarea fazelor lunare, de la lună plină la lună plină (sau de la lună nouă la lună nouă) are loc la fiecare patru săptămâni, mai exact, timp de 29 de zile și jumătate. Aceasta este o lună lunară. A servit drept bază pentru alcătuirea calendarului. Este posibil să se calculeze în avans când și cum va fi vizibilă Luna, când vor fi nopți întunecate și când vor fi cele luminoase. În timpul lunii pline, luna este întoarsă spre Pământ cu partea iluminată, iar în timpul lunii noi, este neluminată. Luna este un corp ceresc solid, rece, care nu emite propria sa lumină, strălucește pe cer doar pentru că reflectă lumina Soarelui cu suprafața sa. Întorcându-se în jurul Pământului, Luna se întoarce spre el fie ca o suprafață complet iluminată, fie ca o suprafață parțial iluminată, fie ca una întunecată. De aceea, aspectul Lunii se schimbă constant în timpul lunii.

Capitolul 2. Organizarea și rezultatele studiului

Astăzi, astronomii își imaginează structura sistemului solar astfel: Soarele este situat în centrul său, iar planetele se rotesc în jurul lui, parcă legate. Sunt opt ​​în total - Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Neptun și Uranus. De ce, până la urmă, planetele aleargă în jurul Soarelui, parcă legate? Sunt într-adevăr legați, doar această legătură este invizibilă. Isaac Newton a formulat o lege foarte importantă - legea gravitației universale. El a demonstrat că toate corpurile Universului - Soarele, planetele cu sateliții lor, stele individuale și sistemele stelare - sunt atrase unul de celălalt. Puterea acestei atracții depinde de mărimea corpurilor cerești și de distanțele dintre ele. Cu cât distanța este mai mică, cu atât atracția este mai puternică. Cu cât distanța este mai mare, cu atât atracția este mai slabă. Să facem câteva experimente.

Experiența 1. Să încercăm să sărim pe loc. Ce a venit din asta? Așa e, am zburat în sus câțiva centimetri și ne-am scufundat înapoi la pământ. De ce nu sărim în sus și zburăm sus în cer, apoi în spațiu? Da, pentru că și noi suntem legați de planeta noastră prin aceeași forță de atracție.

Experiența 2. Să luăm mingea. Nu zboară nicăieri, este în repaus, în mâna noastră. Stăm pe podea. Eliberăm mingea din mâini, aceasta cade pe podea.

Experiența 3. Luăm o foaie de hârtie, o aruncăm în sus, dar cade și fără probleme pe podea.

Observăm gravitația pământului în natură. Vedem zăpadă, picături de ploaie cad pe pământ. Nici măcar țurțurile nu cresc, ci până la pământ.

Concluzie. Pământul ține la suprafața sa tot ce se află pe el cu o atracție cu adevărat puternică. Ea deține nu numai noi și tot ce trăiește pe Pământ, ci și toate obiectele, pietrele, pietrele, nisipurile, apa oceanelor, mărilor și râurilor, atmosfera din jurul Pământului.

Atunci de ce nu cade luna pe pământ?

Pentru început, am realizat un sondaj în rândul copiilor și al părinților lor pe site-ul „Kemdetki”. S-a pus întrebarea: „De ce crezi că Luna nu cade pe Pământ?” Iată câteva dintre răspunsuri:

1. Dasha, 7 ani: „Pentru că este aer pe cer, iar el ține luna”.

2. Anya, 7 ani: „Pentru că nu există gravitație în gravitate zero, este o planetă!”

3. Olya, 9 ani: „Pentru că Luna se învârte în jurul Pământului pe orbita sa și nu-l poate părăsi.”

4. Matvey, 5 ani: „Luna este un satelit al Pământului. Și în Pământ există un miez-magnet și acesta atrage.

5. Olya, 5 ani: „Reține aerul”.

6. Alice, 7 ani: „Pentru că cerul ei o ține și nu poate împinge...”.

7. Roma, 6 ani: „Pentru că s-a lipit de noapte...”.

8. Masha, 6 ani: „Unde cade aici? Nu avem suficient spațiu aici.”

După ce au studiat articole din enciclopedii și pe internet, ei au aflat că Luna ar cădea instantaneu pe Pământ dacă ar fi staționară. Dar Luna nu stă pe loc, se învârte în jurul Pământului. În timpul rotației, se formează o forță, pe care oamenii de știință o numesc centripetă, adică tinde spre centru, și centrifugă, care fuge de centru. Putem verifica acest lucru pentru noi înșine efectuând o serie de experimente simple.

Experiență 1. Leagă un fir de un stilou obișnuitși începe să-l rotești.Un pix pe un fir ne va scăpa literalmente din mână, dar firul nu se va lăsa. O forță centrifugă acționează asupra stiloului cu pâslă, încercând să-l arunce departe de centrul de rotație. CurândForța centrifugă acționează asupra Lunii, ceea ce nu îi permite să cadă pe Pământ. În schimb, se mișcă în jurul Pământului pe o cale constantă. Dacă rotim pixul foarte puternic, firul se va rupe, iar dacă îl rotim încet, pixul va cădea. Prin urmare, dacă Luna s-ar mișca și mai repede, atunci ar depăși atracția Pământului și ar zbura în spațiu, dacă Luna s-ar mișca mai încet, gravitația ar atrage-o spre Pământ.

F1 - forță centrifugă (curgând din centru)

F2- forta centripeta (cautarea centrului)

Experiența 2. Să luăm mâinile lui tata, ca într-un dans rotund. Fără să-i lăsăm mâinile, să începem să alergăm în jurul tatălui, să-l uităm la față și să-l lăsăm pe tata să se întoarcă după noi. Tata este și noi vom fi luna. Dacă te învârti foarte, foarte repede, poți chiar să zbori fără să atingi podeaua cu picioarele. Și ca să nu zburăm spre perete, tata va trebui să ne țină foarte strâns. La fel este și în rai. Mâinile tatălui - Pământul a apucat puternic Luna și nu o lăsați să plece.

Experiența 3. De asemenea, puteți da un exemplu cu atracția „Carusel”, care se află în grădina orașului Kemerovo. Viteza de rotație a Caruselului este calculată special, iar dacă forța centrifugă ar fi mai mică decât tensiunea lanțului, altfel s-ar termina cu dezastru.

Experiența 4. O mașină de spălat - o mașină automată va fi, de asemenea, un exemplu. Lenjeria care se spală în ea este atrasă de pereții tamburului său, când se mișcă cu accelerație, lenjeria este toartă și cade numai când toba se oprește.

Concluzie. La fel este și Luna. Dacă nu s-ar învârti în jurul Pământului, atunci, cu siguranță, ar cădea peste el. Dar forțele centrifuge nu îi permit să facă asta. Și nici Luna nu poate scăpa - forța gravitațională a Pământului îl menține pe orbită.

Concluzie

Deci, după ce am studiat literatura despre această problemă și am vizitat planetariul Universității de Stat Kemerovo, am aflat:

Că Luna este singurul satelit natural al Pământului.Luna 4,5 miliarde ani - cam la fel ca Pământul.

Cu ajutorul observațiilor, am observat că aspectul lunii se schimbă în fiecare zi. Astfel de modificări ale formei lunii se numescfaze.

De asemenea, am ajuns la concluzia că Luna este ținută de Pământ de forța de atracție dintre corpuri. Forța care împiedică luna „să fugă” în timp ce se rotește esteGravitația Pământului (centripetă) . Și forța care împiedică luna să cadă pe Pământ -este forța centrifugă , care apare atunci când luna se rotește în jurul pământului. Dacă Luna s-ar mișca mai repede, atunci ar depăși gravitația Pământului și ar zbura în spațiu, dacă Luna s-ar deplasa mai încet, forța gravitației ar trage-o spre Pământ.Rotindu-se în jurul Pământului, Luna se mișcă pe orbită cu o viteză de 1 km/s, adică suficient de încet încât să nu-și părăsească orbita și să „zboare” în spațiu, dar și suficient de repede pentru a nu cădea pe Pământ.

Literatură și resurse de internet

Noua enciclopedie școlară „Corpurile cerești”, M., Rosmen, 2005.

Enciclopedia pentru copii „De ce”, M., Rosmen, 2005

„De ce nu cade luna pe Pământ?” Zigunenko S.N., De ce cărți, 2015

Rancini. J. „Spaţiu. Atlasul de supernove al universului”, M.: Eksmo, 2006.

- "Copii!" site pentru părinții din regiunea Kemerovo.

Wikipedia

Site pentru copii. De ce"

Site-ul „Astronomie și legile spațiului”

"Ce simplu!"