Về Danh lam thắng cảnh - Trái đất và Mặt trăng.

13. Chuyển động của các thiên thể dưới tác dụng của lực hấp dẫn

1. Vận tốc vũ trụ và hình dạng của quỹ đạo

Dựa trên những quan sát về chuyển động của Mặt trăng và phân tích quy luật chuyển động của hành tinh do Kepler phát hiện, I. Newton (1643-1727) đã thiết lập định luật Trọng lực. Theo định luật này, như bạn đã biết từ khóa học vật lý, tất cả các vật thể trong Vũ trụ đều bị hút vào nhau bằng một lực tỷ lệ thuận với tích khối lượng của chúng và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng:

ở đây m 1 và m 2 là khối lượng của hai vật, r là khoảng cách giữa chúng và G là hệ số tỉ lệ, được gọi là hằng số hấp dẫn. Giá trị số của nó phụ thuộc vào các đơn vị mà lực, khối lượng và khoảng cách được biểu thị. Định luật vạn vật hấp dẫn giải thích sự chuyển động của các hành tinh và sao chổi xung quanh Mặt trời, sự chuyển động của các vệ tinh xung quanh các hành tinh, các ngôi sao đôi và nhiều ngôi sao xung quanh khối tâm chung của chúng.

Newton đã chứng minh rằng dưới tác động của lực hấp dẫn lẫn nhau, các vật thể có thể chuyển động tương đối với nhau dọc theo hình elip(đặc biệt cho vòng tròn), trên hình parabol và bởi cường điệu hóa. Newton đã tìm ra rằng loại quỹ đạo mà một vật thể mô tả phụ thuộc vào tốc độ của nó tại một điểm nhất định trên quỹ đạo(Hình 34).

Ở một tốc độ nào đó, cơ thể mô tả vòng tròn gần trung tâm thu hút. Tốc độ này được gọi là tốc độ vũ trụ hoặc tốc độ tròn đầu tiên, nó được báo cáo với các thiên thể được phóng lên dưới dạng vệ tinh nhân tạo của Trái đất theo quỹ đạo tròn. (Nguồn gốc của công thức tính vận tốc vũ trụ đầu tiên được biết đến từ khóa học vật lý.) vận tốc không gian gần bề mặt Trái đất là khoảng 8 km / s (7,9 km / s).

Nếu cho cơ thể một tốc độ gấp đôi tốc độ vòng tròn (11,2 km / s), được gọi là tốc độ vũ trụ hoặc tốc độ parabol thứ hai, thì cơ thể sẽ mãi mãi rời xa Trái đất và có thể trở thành vệ tinh của Mặt trời. Trong trường hợp này, chuyển động của cơ thể sẽ xảy ra cùng hình parabol so với trái đất. Ở một tốc độ thậm chí còn lớn hơn so với Trái đất, cơ thể sẽ bay dọc theo một hyperbol. Di chuyển dọc theo một parabol hoặc cường điệu hóa, vật thể chỉ quay quanh Mặt trời một lần và mãi mãi rời xa nó.

Tốc độ trung bình của quỹ đạo Trái Đất là 30 km / s. Quỹ đạo của Trái đất gần với đường tròn, do đó, tốc độ chuyển động của Trái đất dọc theo quỹ đạo là gần bằng đường tròn ở khoảng cách của Trái đất so với Mặt trời. tốc độ parabolở khoảng cách của Trái đất với Mặt trời là km / s≈42 km / s. Với tốc độ như vậy so với Mặt trời, vật thể sẽ rời khỏi quỹ đạo Trái đất hệ mặt trời.

2. Sự xáo trộn trong chuyển động của các hành tinh

Định luật Kepler chỉ được quan sát một cách chính xác khi chúng ta xem xét chuyển động của hai vật thể cô lập dưới ảnh hưởng của lực hút lẫn nhau của chúng. Có rất nhiều hành tinh trong hệ mặt trời, tất cả chúng không chỉ bị Mặt trời hút, mà còn hút lẫn nhau, do đó chuyển động của chúng không hoàn toàn tuân theo định luật Kepler.

Sai lệch từ chuyển động sẽ xảy ra theo đúng định luật Kepler được gọi là nhiễu loạn. Trong hệ Mặt Trời, nhiễu loạn là nhỏ, bởi vì sức hút của mỗi hành tinh bởi Mặt Trời mạnh hơn nhiều so với sức hút của các hành tinh khác.

Sự nhiễu loạn lớn nhất trong hệ Mặt Trời là do hành tinh Sao Mộc, có khối lượng gấp 300 lần Trái Đất gây ra. Sao Mộc có một sự đặc biệt ảnh hưởng mạnh mẽ Về chuyển động của các tiểu hành tinh và sao chổi khi chúng đến gần nó. Đặc biệt, nếu hướng gia tốc của sao chổi gây ra bởi lực hút của sao Mộc và Mặt trời trùng nhau, thì sao chổi có thể phát triển tốc độ cao đến mức, di chuyển dọc theo một hyperbol, nó sẽ rời khỏi hệ Mặt trời mãi mãi. Có những trường hợp khi lực hút của Sao Mộc kìm hãm sao chổi, độ lệch tâm của quỹ đạo của nó trở nên nhỏ hơn và chu kỳ cách mạng giảm mạnh.

Khi tính toán vị trí biểu kiến ​​của các hành tinh, phải tính đến các nhiễu động. Bây giờ máy tính điện tử tốc độ cao giúp thực hiện các phép tính như vậy. Khi chạy nhân tạo Thiên thể và khi tính toán quỹ đạo của chúng, họ sử dụng lý thuyết chuyển động của các thiên thể, đặc biệt là lý thuyết nhiễu loạn.

Khả năng gửi các trạm liên hành tinh tự động dọc theo quỹ đạo mong muốn, được tính toán trước để đưa chúng đến mục tiêu, có tính đến những xáo trộn trong chuyển động - tất cả đều là những ví dụ sinh động về khả năng nhận thức các quy luật tự nhiên. Bầu trời, mà theo các tín đồ là nơi ở của các vị thần, đã trở thành một đấu trường hoạt động của con người giống như trái đất. Tôn giáo luôn đối chiếu giữa Trái đất và bầu trời và tuyên bố bầu trời không thể tiếp cận được. Giờ đây, trong số các hành tinh, các thiên thể nhân tạo đang chuyển động, do con người tạo ra, có thể điều khiển bằng radio từ khoảng cách rất xa.

3. Khám phá Sao Hải Vương

Một trong ví dụ rõ ràng thành tựu của khoa học, một trong những bằng chứng về khả năng nhận thức không giới hạn của tự nhiên là việc phát hiện ra hành tinh Sao Hải Vương bằng các phép tính - "trên đầu cây bút."

Sao Thiên Vương - hành tinh theo sau Sao Thổ, trong nhiều thế kỷ được coi là xa nhất trong các hành tinh, được V. Herschel phát hiện vào cuối thế kỷ 18. Sao Thiên Vương hầu như không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Đến những năm 40 của TK XIX. các quan sát chính xác đã chỉ ra rằng Sao Thiên Vương chỉ chệch khỏi con đường mà nó nên đi theo, do sự nhiễu loạn từ tất cả các hành tinh đã biết. Vì vậy, lý thuyết về chuyển động của các thiên thể, rất chặt chẽ và chính xác, đã được đưa vào thử nghiệm.

Le Verrier (ở Pháp) và Adams (ở Anh) cho rằng nếu sự nhiễu loạn từ các hành tinh đã biết không giải thích được độ lệch trong chuyển động của sao Thiên Vương, thì điều đó có nghĩa là lực hút của một thiên thể chưa được biết đến tác động lên nó. Họ gần như đồng thời tính toán xem phía sau sao Thiên Vương có một thiên thể nào đó không xác định tạo ra những sai lệch này bởi lực hút của nó. Họ đã tính toán quỹ đạo của một hành tinh không xác định, khối lượng của nó và chỉ ra vị trí trên bầu trời nơi thời gian nhất định chắc hẳn đã có một hành tinh không xác định. Hành tinh này được tìm thấy trong một kính viễn vọng tại nơi được họ chỉ ra vào năm 1846. Nó được gọi là Neptune. Sao Hải Vương không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Do đó, sự bất đồng giữa lý thuyết và thực hành, dường như làm suy yếu thẩm quyền của khoa học duy vật, đã dẫn đến thắng lợi của nó.

4. Thủy triều

Dưới tác động của lực hút lẫn nhau của các hạt, vật thể có hình dạng của một quả bóng. Do đó, hình dạng của Mặt trời, các hành tinh, vệ tinh và các ngôi sao của chúng gần giống hình cầu. Sự quay của các cơ thể (như bạn đã biết thí nghiệm vật lý) dẫn đến làm phẳng chúng, nén dọc theo trục quay. Do đó, địa cầu bị nén nhẹ ở các cực, và sao Mộc và sao Thổ quay nhanh bị nén nhiều nhất.

Nhưng hình dạng của các hành tinh cũng có thể thay đổi do tác động của lực hút lẫn nhau của chúng. Một vật thể hình cầu (hành tinh) chuyển động tổng thể dưới tác dụng của lực hút của một vật thể khác như thể tất cả lực hút đều dồn vào tâm của nó. Tuy nhiên, các phần riêng lẻ của hành tinh nằm ở những khoảng cách khác nhau so với vật thu hút, do đó gia tốc trọng trường trong chúng cũng khác nhau, điều này dẫn đến sự xuất hiện của các lực có xu hướng làm biến dạng hành tinh. Sự khác biệt về gia tốc gây ra bởi lực hút của một vật thể khác tại một điểm nhất định và ở trung tâm của hành tinh được gọi là gia tốc thủy triều.

Ví dụ, hãy xem xét hệ thống Trái đất-Mặt trăng. Nguyên tố có cùng khối lượng ở tâm Trái đất sẽ bị Mặt trăng hút yếu hơn ở phía đối diện với Mặt trăng và mạnh hơn ở phía đối diện. Kết quả là, Trái đất, và trước hết là vỏ nước Trái đất, hơi mở rộng theo cả hai hướng dọc theo đường nối nó với Mặt trăng. Trong Hình 35, đại dương được mô tả bao phủ toàn bộ Trái đất cho rõ ràng. Tại các điểm nằm trên đường thẳng Trái đất - Mặt trăng, mực nước cao nhất - có thủy triều. Dọc theo đường tròn, mặt phẳng vuông góc với phương của đường Trái đất - Mặt trăng và đi qua tâm Trái đất, mực nước thấp nhất - có thủy triều xuống. Tại luân chuyển hàng ngày Trái đất trong dải thủy triều lần lượt đi vào các nơi khác nhau trên Trái đất. Có thể hiểu đơn giản là trong một ngày có thể có hai đợt triều cường và hai đợt triều cường.

Mặt trời cũng tạo ra các dòng chảy trên Trái đất, nhưng do khoảng cách rất xa của Mặt trời, chúng nhỏ hơn mặt trăng và ít được chú ý hơn.

Thủy triều di chuyển một lượng nước khổng lồ. Hiện tại, chúng đang bắt đầu sử dụng năng lượng khổng lồ của nước, tham gia vào thủy triều, trên bờ đại dương và biển khơi.

Trục của các lồi thủy triều phải luôn hướng về Mặt Trăng. Khi Trái đất quay, nó có xu hướng làm phình ra thủy triều. Vì Trái đất quay quanh trục của nó nhanh hơn nhiều so với Mặt trăng quay quanh Trái đất nên Mặt trăng kéo cái bướu nước về phía chính nó. Có ma sát giữa nước và đáy đại dương rắn. Kết quả là, cái gọi là ma sát thủy triều. Nó làm chậm quá trình quay của Trái đất, và ngày dài hơn theo thời gian (một khi chúng chỉ là 5-6 giờ). Rõ ràng, thủy triều mạnh gây ra trên Sao Thủy và Sao Kim bởi Mặt trời là lý do khiến chúng quay rất chậm quanh trục của chúng. Thủy triều do Trái đất gây ra đã làm chậm quá trình quay của Mặt trăng đến mức nó luôn hướng về một phía của Trái đất. Vì vậy, thủy triều là một yếu tố quan trọng sự tiến hóa của các thiên thể và Trái đất.

5. Khối lượng và mật độ của Trái đất

Định luật vạn vật hấp dẫn cũng cho phép chúng ta xác định một trong những những đặc điểm quan trọng nhất các thiên thể - khối lượng, đặc biệt là khối lượng của hành tinh chúng ta. Thật vậy, dựa trên định luật vạn vật hấp dẫn, gia tốc rơi tự do

Do đó, nếu biết các giá trị của gia tốc rơi tự do, hằng số trọng trường và bán kính Trái đất thì có thể xác định được khối lượng của nó.

Thay thế trong công thức được chỉ định giá trị g \ u003d 9,8 m / s 2, G \ u003d 6,67 * 10 -11 N * m 2 / kg 2, R \ u003d 6370 km, chúng tôi thấy rằng khối lượng của Trái đất là M \ u003d 6 * 10 24 kg.

Biết được khối lượng và thể tích của Trái đất, bạn có thể tính được mật độ trung bình. Nó tương đương với 5,5 * 10 3 kg / m 3. Nhưng mật độ của Trái đất tăng lên theo độ sâu, và theo tính toán, ở gần trung tâm, trong lõi của Trái đất, nó bằng 1,1 * 10 4 kg / m 3. Sự gia tăng mật độ theo chiều sâu xảy ra do sự gia tăng nội dung các yếu tố nặng cũng như bằng cách tăng áp suất.

(VỚI cơ cấu nội bộ Trái đất, được nghiên cứu bằng các phương pháp thiên văn và địa vật lý, bạn đã gặp trong quá trình địa lý vật lý.)

Bài tập 12

1. Khối lượng riêng của Mặt Trăng là bao nhiêu nếu khối lượng của nó gấp 81 lần và bán kính nhỏ hơn Trái Đất 4 lần?

2. Khối lượng của Trái đất là bao nhiêu nếu vận tốc góc Mặt trăng ở nhiệt độ 13,2 ° mỗi ngày và khoảng cách trung bình đến nó là 380.000 km?

6. Xác định khối lượng của các thiên thể

Newton đã chứng minh rằng một công thức chính xác hơn cho định luật thứ ba của Kepler là:

trong đó M 1 và M 2 là khối lượng của bất kỳ thiên thể nào, và m 1 và m 2 lần lượt là khối lượng của các vệ tinh của chúng. Vì vậy, các hành tinh được coi là vệ tinh của Mặt trời. Chúng ta thấy rằng công thức tinh chỉnh của định luật này khác với công thức gần đúng bởi sự hiện diện của một hệ số chứa khối lượng. Nếu dưới M 1 \ u003d M 2 \ u003d M, chúng ta hiểu khối lượng của Mặt trời, và dưới m 1 và m 2 - khối lượng của hai hành tinh khác nhau, sau đó tỷ lệ sẽ khác một chút so với sự thống nhất, vì m 1 và m 2 rất nhỏ so với khối lượng của Mặt trời. Trong trường hợp này, công thức chính xác sẽ không khác biệt đáng kể so với công thức gần đúng.

Để so sánh khối lượng của Trái đất và một hành tinh khác, ví dụ như Sao Mộc, trong công thức ban đầu, chỉ số 1 phải được quy cho chuyển động của Mặt trăng quanh Trái đất với khối lượng M 1, và 2 - cho chuyển động của bất kỳ vệ tinh nào. xung quanh sao Mộc có khối lượng M 2.

Khối lượng của các hành tinh không có vệ tinh được xác định bởi các nhiễu động mà chúng tạo ra bởi lực hút của chúng trong chuyển động của các hành tinh lân cận, cũng như trong chuyển động của sao chổi, tiểu hành tinh hoặc tàu vũ trụ.

Bài tập 13

1. Xác định khối lượng của Sao Mộc bằng cách so sánh hệ Sao Mộc với một vệ tinh của hệ Trái Đất - Mặt Trăng, nếu vệ tinh thứ nhất của Sao Mộc cách nó 422.000 km và có chu kỳ quỹ đạo là 1,77 ngày. Bạn phải biết dữ liệu về mặt trăng.

2. Tính khoảng cách từ Trái đất trên đường thẳng Trái đất - Mặt trăng là những điểm mà lực hút của Trái đất và Mặt trăng bằng nhau, biết rằng khoảng cách giữa Mặt trăng và Trái đất bằng 60 bán kính Trái đất, và khối lượng của Trái đất gấp 81 lần khối lượng của Mặt trăng.

Nếu Trái đất không hút Mặt trăng, thì sau này sẽ bay vào vũ trụ thế giới theo hướng của điểm NHƯNG. Nhưng do lực hút của Trái đất nên Mặt trăng lệch khỏi đường dẫn thẳng và di chuyển dọc theo một số cung về phía điểm B.

không chỉ chuyển động của Mặt Trăng, mà còn là chuyển động của tất cả các thiên thể trong hệ Mặt Trời.

Nghiên cứu này với Newton không hoàn toàn suôn sẻ. Vì các hành tinh có kích thước khổng lồ cơ thể hình cầu, rất khó để xác định chúng bị thu hút bởi nhau như thế nào. Cuối cùng, Newton đã có thể chứng minh rằng các vật thể hình cầu hút nhau như thể tất cả khối lượng của chúng đều tập trung tại tâm của chúng.

Nhưng để tìm tỷ số khoảng cách từ tâm toàn cầu cho các cơ quan trên bề mặt trái đất, và đối với Mặt trăng, người ta phải biết chính xác độ dài bán kính Trái đất. Kích thước của Trái đất vẫn chưa được xác định chính xác, và để tính toán của mình, Newton đã sử dụng giá trị không chính xác, vì hóa ra sau này, giá trị của bán kính địa cầu do nhà khoa học Hà Lan Snellius đưa ra. Nhận được một kết quả không chính xác, Newton cay đắng hoãn lại công việc này.

Nhiều năm sau, nhà khoa học lại quay trở lại với những tính toán của mình. Lý do cho điều này là một thông điệp trong Hiệp hội Hoàng gia London 1 nhà thiên văn học nổi tiếng người Pháp Picard về thêm định nghĩa chính xác chúng là độ lớn của bán kính trái đất. Sử dụng dữ liệu

Picard, Newton đã thực hiện lại tất cả các công việc và chứng minh tính đúng đắn của giả định của mình.

Nhưng ngay cả sau đó, Newton đã không công bố khám phá xuất sắc của mình trong một thời gian dài. Ông đã cố gắng kiểm tra nó một cách toàn diện, áp dụng định luật mà ông suy ra cho chuyển động của các hành tinh xung quanh Mặt trời và chuyển động của các vệ tinh của Sao Mộc và Sao Thổ. Và ở mọi nơi, dữ liệu của những quan sát này đều trùng khớp với lý thuyết.

Newton đã áp dụng định luật này cho chuyển động của sao chổi và chứng minh rằng về mặt lý thuyết, chuyển động parabol là có thể thực hiện được. Ông gợi ý rằng sao chổi di chuyển dọc theo hình elip rất dài hoặc dọc theo đường cong mở - parabol.

Dựa trên định luật hấp dẫn, Newton đã so sánh khối lượng của Mặt trời, Trái đất và các hành tinh và bổ sung cho định luật này một điều khoản mới: lực hấp dẫn của hai vật thể không chỉ phụ thuộc vào khoảng cách giữa chúng mà còn phụ thuộc vào khối lượng của chúng. Ông đã chứng minh rằng lực hấp dẫn của hai vật thể tỷ lệ thuận với khối lượng của chúng, tức là lực hấp dẫn càng lớn thì khối lượng của các vật thể hút lẫn nhau càng lớn.

Các cơ thể trần gian cũng hút lẫn nhau. Điều này được tiết lộ trong các thí nghiệm rất chính xác.

Mọi người bị thu hút bởi nhau. Biết rằng hai người cách nhau một mét thì hút nhau với lực xấp xỉ một phần mươi miligam. Người là

Sao chổi chuyển động theo những quỹ đạo có hình dạng như hình elip, parabol và hypebol.

trên bề mặt Trái đất, hút nó với một lực bằng trọng lượng của nó.

Khám phá của Newton đã dẫn đến việc tạo ra một bức tranh mới về thế giới, cụ thể là: các hành tinh chuyển động với tốc độ cực lớn trong hệ mặt trời, chúng nằm ở những khoảng cách khổng lồ với nhau.

1 Luân Đôn Hội Hoàng gia- Học viện Khoa học Anh.

Sinh viên . Câu chuyện được biết đến rộng rãi rằng việc khám phá ra định luật vạn vật hấp dẫn của Newton là do một quả táo từ trên cây rơi xuống. Câu chuyện này đáng tin cậy đến mức nào, chúng ta không biết, nhưng nó vẫn là một sự thật mà câu hỏi mà chúng ta thu thập ngày hôm nay để thảo luận: "Tại sao mặt trăng không rơi xuống Trái đất?" của lực hấp dẫn. Newton cho rằng giữa Trái đất và mọi vật chất đều có lực hấp dẫn, lực hấp dẫn này tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách.

Newton đã tính toán gia tốc do Trái đất truyền lên Mặt trăng. Gia tốc của các vật rơi tự do ở gần bề mặt Trái Đất bằng g = 9,8 m / s 2. Mặt trăng bị lệch khỏi Trái đất một khoảng bằng khoảng 60 bán kính Trái đất. Do đó, Newton lý luận, gia tốc ở khoảng cách này sẽ là:. Mặt trăng, rơi với gia tốc như vậy, sẽ tiếp cận Trái đất trong giây đầu tiên 0,0013 m. Nhưng ngoài ra, Mặt trăng chuyển động theo quán tính theo hướng tốc độ tức thời, tức là dọc theo một đường thẳng, tiếp tuyến tại một điểm nhất định với quỹ đạo của nó quanh Trái đất (Hình 25).

Di chuyển theo quán tính, Mặt trăng sẽ di chuyển ra khỏi Trái đất, như tính toán cho thấy, trong một giây 1,3 mm. Tất nhiên, một chuyển động như vậy, trong đó trong giây đầu tiên Mặt trăng sẽ di chuyển dọc theo bán kính đến tâm Trái đất, và trong giây thứ hai - theo phương tiếp tuyến, không thực sự tồn tại. Cả hai chuyển động cộng lại liên tục. Kết quả là, Mặt trăng di chuyển dọc theo một đường cong gần với một đường tròn.

Chúng ta hãy tiến hành một thí nghiệm để từ đó làm rõ cách lực hút tác dụng lên một vật thể vuông góc với hướng chuyển động của nó biến đổi như thế nào chuyển động thẳng thành đường cong. Một quả bóng, sau khi lăn xuống từ máng nghiêng, theo quán tính tiếp tục chuyển động theo đường thẳng. Tuy nhiên, nếu một nam châm được đặt ở bên cạnh, thì dưới tác dụng của lực hút nam châm, quỹ đạo của quả cầu bị cong (Hình 26).

Mặt trăng quay quanh trái đất, được giữ bởi lực hấp dẫn. Một sợi dây thép có thể giữ mặt trăng trên quỹ đạo sẽ phải có đường kính khoảng 600 km. Nhưng, bất chấp một lực hút khổng lồ như vậy, Mặt trăng không rơi xuống Trái đất, bởi vì, có tốc độ ban đầu, chuyển động theo quán tính.

Biết khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trăng và số vòng quay của Mặt trăng quanh Trái đất, Newton xác định được gia tốc hướng tâm của Mặt trăng. Chúng tôi có một con số mà chúng tôi đã biết: 0,0027 m / s2.
Dừng lực hút của Mặt trăng lên Trái đất - và Mặt trăng sẽ lao thẳng vào vực thẳm của không gian vũ trụ. Vì vậy, trong thiết bị thể hiện trong hình 27, quả bóng sẽ bay đi theo phương tiếp tuyến nếu sợi chỉ giữ quả bóng trên vòng tròn bị đứt. Trong thiết bị mà bạn biết trên máy ly tâm (Hình 28), chỉ có kết nối (sợi chỉ) giữ các quả bóng theo quỹ đạo tròn.

Khi sợi chỉ bị đứt, các quả bóng sẽ phân tán dọc theo các tiếp tuyến. Rất khó để nhìn thấy chuyển động thẳng của chúng bằng mắt khi chúng không có mối liên hệ, nhưng nếu chúng ta vẽ hình (Hình 29), chúng ta sẽ thấy rằng các quả bóng chuyển động theo phương pháp tuyến tính, tiếp tuyến với đường tròn.

Dừng chuyển động theo quán tính - và mặt trăng sẽ rơi xuống Trái đất. Newton tính toán rằng mùa thu sẽ kéo dài bốn ngày, mười chín giờ, năm mươi tư phút, năm mươi bảy giây.

Cô giáo có mặt tại lớp. Báo cáo đã kết thúc. Ai có câu hỏi?

Câu hỏi . Trái đất kéo mặt trăng với lực nào?

Sinh viên . Điều này có thể được xác định bằng công thức biểu thị định luật hấp dẫn:, ​​trong đó G là hằng số hấp dẫn, M và m là khối lượng của Trái đất và Mặt trăng, r là khoảng cách giữa chúng. Tôi mong đợi câu hỏi này và đã tính toán trước. Trái đất kéo mặt trăng một lực khoảng 2 * 10 20 N.

Câu hỏi . Định luật vạn vật hấp dẫn áp dụng cho mọi thiên thể, có nghĩa là Mặt trời cũng hút Mặt trăng. Tôi tự hỏi với sức mạnh nào?

Trả lời . Khối lượng của Mặt trời gấp 300.000 lần khối lượng của Trái đất, nhưng khoảng cách giữa Mặt trời và Mặt trăng lớn hơn khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng 400 lần. Do đó, trong công thức, tử số sẽ tăng 300.000 lần và mẫu số - 400 2, hoặc 160.000 lần. Lực hấp dẫn sẽ lớn gần gấp đôi.

Câu hỏi . Tại sao mặt trăng không rơi trên mặt trời?

Trả lời . Mặt trăng rơi trên mặt trời giống như trên trái đất, tức là chỉ cách nhau một khoảng bằng nhau, quay quanh mặt trời.

- Vòng quanh trái đất!

- Sai, không phải xung quanh Trái đất, mà là xung quanh Mặt trời. Trái đất quay quanh Mặt trời cùng với vệ tinh của nó - Mặt trăng, có nghĩa là Mặt trăng cũng quay quanh Mặt trời.

Câu hỏi . Mặt trăng không rơi xuống Trái đất, bởi vì, với tốc độ ban đầu, nó chuyển động theo quán tính. Nhưng theo định luật thứ ba của Newton, các lực mà hai vật tác dụng lên nhau có giá trị tuyệt đối bằng nhau và có hướng ngược nhau. Do đó, với lực nào thì Trái đất hút Mặt trăng về chính mình, bằng lực nào thì Mặt trăng hút Trái đất. Tại sao Trái đất không rơi trên Mặt trăng? Hay nó xoay quanh mặt trăng?

Cô giáo . Thực tế là cả Mặt trăng và Trái đất đều xoay quanh một khối tâm chung. Nhớ lại trải nghiệm với quả bóng và máy ly tâm. Khối lượng của một trong các quả bóng gấp đôi khối lượng của quả bóng kia. Để các quả cầu được nối bằng sợi chỉ ở trạng thái cân bằng so với trục quay trong quá trình quay, khoảng cách của chúng từ trục, hoặc tâm quay, phải tỷ lệ nghịch với khối lượng. Điểm mà các quả cầu này quay được gọi là khối tâm của hai quả cầu.

Định luật thứ ba của Newton không bị vi phạm trong thí nghiệm với quả bóng: lực mà các quả bóng kéo nhau về một khối tâm chung là bằng nhau. Khối tâm chung của Trái đất và Mặt trăng quay quanh Mặt trời.

Câu hỏi . Lực mà Trái đất kéo lên Mặt trăng có thể gọi là trọng lượng của Mặt trăng không?

Sinh viên . Không! Chúng ta gọi trọng lượng của cơ thể là lực gây ra bởi lực hút của Trái đất, mà cơ thể đè lên một số hỗ trợ, ví dụ, một cái cân, hoặc kéo căng lò xo của một lực kế. Nếu bạn đặt một giá đỡ dưới Mặt trăng (từ phía đối diện với Trái đất), thì Mặt trăng sẽ không gây áp lực lên nó. Mặt trăng sẽ không kéo căng lò xo của lực kế, nếu chúng ta có thể treo nó. Toàn bộ tác dụng của lực hút Mặt trăng bởi Trái đất chỉ được thể hiện trong việc giữ cho Mặt trăng trên quỹ đạo, trong việc truyền gia tốc hướng tâm cho nó. Có thể nói về Mặt trăng rằng trong mối quan hệ với Trái đất, nó là không trọng lượng cũng giống như các vật thể không trọng lượng tàu vũ trụ vệ tinh khi động cơ ngừng hoạt động và chỉ có lực hút Trái đất tác dụng lên con tàu.

Câu hỏi . Khối tâm của hệ Trái Đất - Mặt Trăng nằm ở đâu?

Trả lời . Khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trăng là 384.000 km. Tỷ lệ giữa khối lượng của Mặt trăng và khối lượng của Trái đất là 1:81. Khoảng cách từ khối tâm đến tâm của Mặt Trăng và Trái Đất sẽ tỷ lệ nghịch với những con số này. Chia 384.000 km cho 82, chúng ta được khoảng 4.700 km. Điều này có nghĩa là khối tâm nằm cách tâm Trái Đất 4700 km.

- Tại sao bằng với bán kính Trái đất?

- Khoảng 6400 km.

- Do đó, khối tâm của hệ Trái đất - Mặt trăng nằm bên trong địa cầu (Hình 30, điểm O). Do đó, nếu bạn không theo đuổi sự chính xác, bạn có thể nói về cuộc cách mạng của Mặt trăng quanh Trái đất.

Câu hỏi . Cái nào dễ hơn: bay từ Trái đất lên Mặt trăng hay từ Mặt trăng đến Trái đất?

Trả lời . Để tên lửa trở thành vệ tinh nhân tạo Trái đất, nó phải được thông báo về tốc độ ban đầu xấp xỉ 8 km / s. Để tên lửa rời khỏi quả cầu trọng lực của Trái đất, cái gọi là vận tốc vũ trụ thứ hai, bằng 11,2 km / s, là cần thiết. Để phóng tên lửa từ mặt trăng tốc độ thấp hơn: Xét cho cùng, lực hấp dẫn trên mặt trăng nhỏ hơn trên trái đất sáu lần.

Câu hỏi . Tôi không hiểu tại sao các vật thể bên trong tên lửa lại không có trọng lượng. Có lẽ chỉ tại thời điểm đó trên đường lên Mặt trăng, lực hút đối với Mặt trăng mới cân bằng với lực hút đối với Trái đất?

Cô giáo . Không. Các vật thể bên trong tên lửa trở nên không trọng lượng kể từ thời điểm động cơ ngừng hoạt động và tên lửa bắt đầu bay tự do trên quỹ đạo quanh Trái đất, trong khi ở trong trường hấp dẫn của Trái đất. Khi bay tự do quanh Trái đất, cả vệ tinh và tất cả các vật thể trong đó so với khối tâm của Trái đất đều chuyển động như nhau gia tốc hướng tâm và do đó không trọng lượng.

Câu hỏi đầu tiên. Làm thế nào những quả bóng không được nối bằng sợi chỉ di chuyển trên máy li tâm: dọc theo bán kính hoặc tiếp tuyến với một đường tròn?

Câu trả lời phụ thuộc vào sự lựa chọn của hệ quy chiếu, tức là, vào sự lựa chọn của vật thể mà chúng ta đang xem xét chuyển động của các quả bóng. Nếu chúng ta lấy bề mặt của bàn làm hệ quy chiếu, thì các quả bóng chuyển động dọc theo các tiếp tuyến với các đường tròn mà chúng mô tả. Nếu chúng ta lấy chính thiết bị quay làm hệ quy chiếu, thì các quả bóng chuyển động dọc theo bán kính. Nếu không xác định hệ quy chiếu, câu hỏi về bản chất của chuyển động không có ý nghĩa. Để di chuyển có nghĩa là di chuyển so với các cơ quan khác, và chúng ta nhất thiết phải chỉ ra đối với những cơ thể nào.

Câu hỏi thứ 2. Mặt trăng xoay quanh cái gì?

Nếu chúng ta coi chuyển động tương đối so với Trái đất, thì Mặt trăng quay quanh Trái đất. Nếu Mặt trời được lấy làm vật tham chiếu, thì nó ở xung quanh Mặt trời. Tôi sẽ giải thích những gì đã được nói với một bức tranh từ cuốn sách “ Thiên văn học giải trí»Perelman (Hình 31). Giả sử, chuyển động của các thiên thể được thể hiện ở đây đối với cơ thể nào.

- Tương đối với Mặt trời.

- Đúng. Nhưng có thể dễ dàng nhận thấy Mặt trăng liên tục thay đổi vị trí so với Trái đất.

Cô giáo . Tất nhiên là họ không thể. Tại vị trí của Trái đất hoặc Mặt trăng (lưu ý tôi nói "hoặc", không phải "và") tại điểm giao nhau của các quỹ đạo được hiển thị, khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng là 380.000 km. Để hiểu rõ hơn, hãy vẽ sơ đồ cho bài học tiếp theo. chuyển động phức tạp. Hãy vẽ quỹ đạo của Trái đất là một cung tròn bán kính 15 cm (khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời, như bạn đã biết, là 150.000.000 km). Trên một cung bằng 1/12 của một vòng tròn (đường đi hàng tháng của Trái đất), hãy đánh dấu vào khoảng cách bằng nhau năm điểm, đếm và cực hạn. Những điểm này sẽ là tâm của quỹ đạo Mặt Trăng so với Trái Đất trong các quý liên tiếp của tháng. Bán kính của quỹ đạo Mặt Trăng không thể được vẽ cùng tỷ lệ với quỹ đạo của Trái Đất, vì nó sẽ quá nhỏ. Để vẽ quỹ đạo mặt trăng, bạn cần tăng tỷ lệ đã chọn lên khoảng mười lần, sau đó là bán kính quỹ đạo mặt trăng sẽ là khoảng 4 mm. Cho biết vị trí của Mặt trăng trên mỗi quỹ đạo, bắt đầu từ khi trăng tròn và nối các điểm đã đánh dấu bằng một đường chấm mịn.

Ở bài học tiếp theo của hình tròn, một học sinh đã trình bày sơ đồ theo yêu cầu (Hình 32).

Câu chuyện của một học sinh vẽ sơ đồ: “Em học được rất nhiều điều khi vẽ sơ đồ này. Cần phải xác định chính xác vị trí của Mặt trăng trong các pha của nó, để suy nghĩ về hướng chuyển động của Mặt trăng và Trái đất trong quỹ đạo của chúng. Có những điểm không chính xác trong bản vẽ. Tôi sẽ kể về chúng ngay bây giờ. Ở tỷ lệ đã chọn, độ cong của quỹ đạo Mặt Trăng được mô tả không chính xác. Nó phải luôn lõm so với Mặt trời, tức là tâm của độ cong phải nằm bên trong quỹ đạo. Ngoài ra, trong một năm không có 12 tháng âm lịch mà còn nhiều hơn thế. Nhưng một phần mười hai của vòng tròn rất dễ xây dựng, vì vậy tôi có điều kiện chấp nhận rằng có 12 tháng âm lịch trong một năm. Và cuối cùng, không phải Trái đất tự quay quanh Mặt trời, mà là khối tâm chung của hệ Trái đất - Mặt trăng.

Sơ lược về câu chuyện của anh ấy như sau. Thậm chí, người xưa khi quan sát chuyển động của các hành tinh trên bầu trời cũng đoán được rằng tất cả chúng cùng với Trái đất đều “đi bộ” quanh Mặt trời. Sau đó, khi mọi người quên mất những gì họ đã biết trước đây, khám phá này đã được Copernicus khám phá lại. Và sau đó nảy sinh câu hỏi mới: chính xác thì các hành tinh quay quanh mặt trời như thế nào, chuyển động của chúng là gì? Chúng đi theo đường tròn và Mặt trời ở trung tâm, hay chúng di chuyển dọc theo một số đường cong khác? Chúng di chuyển nhanh như thế nào? Vân vân.

Hóa ra không phải sớm như vậy. Sau khi Copernicus trở lại Lần gặp khó khăn và tranh cãi lớn bùng lên về việc các hành tinh đi với Trái đất quay quanh Mặt trời hay Trái đất là trung tâm của vũ trụ. Sau đó, một người đàn ông tên là Tycho Brahe (Tycho Brahe (1546-1601) - nhà thiên văn học người Đan Mạch) tìm ra cách trả lời câu hỏi này. Anh ta quyết định rằng anh ta cần phải quan sát rất cẩn thận nơi các hành tinh xuất hiện trên bầu trời, viết nó ra chính xác và sau đó chọn giữa hai lý thuyết thù địch. Đây là sự khởi đầu Khoa học hiện đại, chìa khóa để hiểu đúng về bản chất là quan sát đối tượng, viết ra tất cả các chi tiết và hy vọng rằng thông tin thu được theo cách này sẽ làm cơ sở cho việc giải thích lý thuyết này hay cách khác. Và vì vậy, Tycho Brahe, một người giàu có sở hữu một hòn đảo gần Copenhagen, đã trang bị cho hòn đảo của mình những vòng tròn lớn bằng đồng và các trạm quan sát đặc biệt, và đêm này qua đêm khác ghi lại vị trí của các hành tinh. Chỉ với chi phí như vậy công việc khó khăn chúng tôi nhận được bất kỳ khám phá nào.

Khi tất cả dữ liệu này được thu thập, nó đã rơi vào tay Kepler. (Johannes Kepler (1571-1630) - nhà thiên văn học và toán học người Đức, là trợ lý của Brahe), đã cố gắng giải quyết cách các hành tinh chuyển động xung quanh mặt trời. Anh ấy đã tìm kiếm một giải pháp bằng cách thử và sai. Dường như đối với anh ta rằng anh ta đã nhận được câu trả lời: anh ta quyết định rằng các hành tinh chuyển động theo hình tròn, nhưng Mặt trời không ở trung tâm. Sau đó, Kepler nhận thấy rằng một trong những hành tinh, có vẻ như là sao Hỏa, lệch khỏi vị trí mong muốn 8 phút cung, và nhận ra rằng câu trả lời mà anh ta nhận được là không chính xác, vì Tycho Brahe không thể cho phép như vậy. sai lầm lớn. Dựa vào độ chính xác của các quan sát của mình, ông quyết định sửa đổi lý thuyết của mình và cuối cùng phát hiện ra ba sự thật.

Quy luật chuyển động của hành tinh xung quanh mặt trời

Đầu tiên, Kepler xác định rằng các hành tinh chuyển động quanh Mặt trời theo hình elip và Mặt trời nằm ở một trong những trọng điểm. Hình elip là một đường cong mà tất cả các nghệ sĩ đều biết đến vì nó là một hình tròn kéo dài. Trẻ em cũng biết về nó: chúng được nói rằng nếu bạn luồn một sợi dây vào một chiếc nhẫn, buộc chặt các đầu của nó và cắm bút chì vào chiếc nhẫn, nó sẽ mô tả một hình elip.

Hai điểm A và B là tiêu điểm. Quỹ đạo của hành tinh là một hình elip. Mặt trời ở một trong những tiêu điểm. Một câu hỏi khác được đặt ra: làm thế nào để hành tinh di chuyển dọc theo hình elip? Nó có đi nhanh hơn khi nó ở gần Mặt trời hơn không? Nó có giảm tốc độ di chuyển khỏi nó không? Kepler cũng trả lời câu hỏi này. Ông phát hiện ra rằng nếu bạn lấy hai vị trí của hành tinh cách nhau một khoảng thời gian nhất định, chẳng hạn ba tuần, sau đó lấy một phần khác của quỹ đạo và cũng có hai vị trí của hành tinh cách nhau ba tuần, và vẽ các đường (các nhà khoa học gọi chúng là vectơ bán kính) từ Mặt trời đến hành tinh, khi đó khu vực bao quanh quỹ đạo của hành tinh và một cặp đường thẳng cách nhau ba tuần là giống nhau ở mọi nơi, trong bất kỳ phần nào của quỹ đạo. Và để những khu vực này giống nhau, hành tinh phải đi nhanh hơn khi nó ở gần Mặt trời hơn và chậm hơn khi nó ở xa nó.

Vài năm sau, Kepler đưa ra quy tắc thứ ba, quy tắc này không liên quan đến chuyển động của một hành tinh xung quanh Mặt trời, mà liên quan đến chuyển động của các hành tinh khác nhau với nhau. Nó nói rằng thời gian hết lượt các hành tinh xung quanh Mặt trời phụ thuộc vào độ lớn của quỹ đạo và tỷ lệ thuận với căn bậc hai từ một hình khối có kích thước này. Và kích thước của quỹ đạo là đường kính giao nhau nhiều nhất nơi rộng hình elip.

Vì vậy, Kepler đã phát hiện ra ba định luật có thể rút gọn thành một, nếu chúng ta nói rằng quỹ đạo của hành tinh là một hình elip - trong những khoảng thời gian bằng nhau, vectơ bán kính của hành tinh mô tả các khu vực bằng nhau và thời gian (chu kỳ) quay của hành tinh xung quanh Mặt trời tỷ lệ với kích thước của quỹ đạo với lũy thừa của ba giây, tức là, với căn bậc hai của lập phương kích thước của quỹ đạo. Ba định luật Kepler này hoàn toàn mô tả chuyển động của các hành tinh xung quanh Mặt trời.

Trong khi đó, Galileo phát hiện ra nguyên lý quán tính. Sau đó đến lượt Newton, người quyết định rằng một hành tinh quay quanh Mặt trời không cần lực để di chuyển về phía trước; nếu không có lực, hành tinh sẽ bay theo phương tiếp tuyến. Nhưng trên thực tế, hành tinh này không bay theo đường thẳng. Cô luôn thấy mình không phải ở nơi mà cô sẽ rơi nếu bay tự do, mà là gần Mặt trời hơn. Nói cách khác, tốc độ, chuyển động của nó bị lệch về phía Mặt trời.

Rõ ràng là nguồn của lực này (lực hấp dẫn) nằm ở đâu đó gần Mặt trời.

Mọi người nhìn Sao Mộc qua kính viễn vọng với các vệ tinh quay xung quanh nó, và nó khiến họ liên tưởng đến một hệ mặt trời nhỏ. Mọi thứ trông như thể các vệ tinh bị hút bởi Sao Mộc. Mặt trăng cũng quay quanh trái đất và bị nó thu hút theo cách giống hệt như vậy. Đương nhiên, ý tưởng nảy sinh rằng sự hấp dẫn hoạt động ở khắp mọi nơi. Nó chỉ còn lại để khái quát những quan sát này và nói rằng tất cả các vật thể đều thu hút lẫn nhau. Điều này có nghĩa là Trái đất phải thu hút Mặt trăng giống như cách Mặt trời thu hút các hành tinh. Nhưng người ta biết rằng Trái đất cũng thu hút các vật thể bình thường: ví dụ, bạn ngồi vững trên một chiếc ghế, mặc dù bạn có thể thích bay trong không khí. Lực hút của các vật thể đối với Trái đất là một hiện tượng được nhiều người biết đến. Newton cho rằng Mặt trăng trong quỹ đạo được giữ bởi các lực hút các vật thể giống như Trái đất.

Tại sao cơn bốc hỏa xảy ra

Đầu tiên, thủy triều. Thủy triều là do chính Mặt trăng kéo lên Trái đất và các đại dương của nó. Vì vậy, họ đã nghĩ trước, nhưng đây là điều không thể giải thích được: nếu Mặt trăng hút nước và nâng chúng lên phía trên gần Trái đất, thì chỉ có một lần thủy triều xảy ra mỗi ngày - ngay dưới Mặt trăng. Trên thực tế, như chúng ta đã biết, thủy triều lặp lại sau khoảng 12 giờ, tức là hai lần một ngày. Có một trường phái khác có quan điểm đối lập. Những người theo đuổi nó tin rằng Mặt trăng thu hút Trái đất, và nước không theo kịp nó. Newton là người đầu tiên hiểu điều gì đang thực sự xảy ra: lực hút của Mặt trăng tác dụng lên Trái đất và trên mặt nước, nếu chúng ở xa nhau như nhau. Nhưng nước ở điểm y gần mặt trăng hơn trái đất, và ở điểm x thì xa hơn. Theo y, nước bị Mặt trăng hút mạnh hơn so với Trái đất, và theo x, nó yếu hơn. Do đó, sự kết hợp của hai hình ảnh trước đó được thu được, tạo ra một thủy triều kép.

Trên thực tế, Trái đất cũng làm điều tương tự như Mặt trăng - nó chuyển động theo hình tròn. Lực mà Mặt trăng tác dụng lên Trái đất là cân bằng - nhưng với cái gì? Giống như Mặt trăng chuyển động tròn để cân bằng lực hấp dẫn của Trái đất, thì Trái đất cũng chuyển động theo hình tròn. Cả hai đều xoay quanh một tâm chung, và các lực trên Trái đất được cân bằng theo cách sao cho nước ở x bị Mặt trăng hút yếu hơn, theo y - mạnh hơn, và ở cả hai nơi nước phồng lên. Vì vậy, các cơn bốc hỏa đã được giải thích và tại sao chúng xảy ra hai lần một ngày.

Khám phá tốc độ ánh sáng

Với sự phát triển của khoa học, các phép đo ngày càng được thực hiện chính xác hơn và sự khẳng định các định luật Newton ngày càng trở nên thuyết phục hơn. Các phép đo chính xác đầu tiên liên quan đến các vệ tinh của Sao Mộc. Có vẻ như nếu bạn cẩn thận quan sát sự tuần hoàn của chúng, bạn có thể chắc chắn rằng mọi thứ đều xảy ra theo Newton. Tuy nhiên, hóa ra không phải như vậy. Các vệ tinh của Sao Mộc xuất hiện tại các điểm được tính toán sớm hơn 8 phút hoặc muộn hơn 8 phút so với dự kiến ​​theo định luật Newton. Chúng được phát hiện là đi trước lịch trình khi sao Mộc tiến đến Trái đất, và đi phía sau khi sao Mộc và Trái đất chuyển động ra xa nhau, một hiện tượng rất kỳ lạ.

Römer (Olaf Römer (1644-1710) - nhà thiên văn học người Đan Mạch), bị thuyết phục về tính đúng đắn của định luật hấp dẫn, đã đưa ra kết luận thú vị rằng để đi từ mặt trăng của sao Mộc đến Trái đất, ánh sáng cần thời gian nhất định, và nhìn vào các vệ tinh của Sao Mộc, chúng ta không thấy chúng ở đâu bây giờ mà là vị trí của chúng cách đây vài phút - mất bao nhiêu phút để ánh sáng tiếp cận chúng ta. Khi sao Mộc ở gần chúng ta hơn, ánh sáng đến nhanh hơn, và khi sao Mộc ở xa hơn, ánh sáng đi lâu hơn; do đó Römer đã phải điều chỉnh các quan sát của mình cho sự khác biệt về thời gian này, tức là lưu ý rằng đôi khi chúng tôi thực hiện những quan sát này sớm hơn và đôi khi muộn hơn. Từ đó anh ta có thể xác định được tốc độ ánh sáng. Đây là lần đầu tiên nó được thành lập rằng ánh sáng không truyền ngay lập tức.

Khám phá hành tinh

Một vấn đề khác nảy sinh: các hành tinh không nên chuyển động theo hình elip, bởi vì, theo định luật Newton, chúng không chỉ hút Mặt trời, mà còn hút nhau - yếu, nhưng vẫn hút, và điều này làm thay đổi một chút chuyển động của chúng. đã được biết hành tinh chính- Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương - và người ta đã tính toán xem chúng sẽ lệch bao nhiêu so với quỹ đạo Keplerian hoàn hảo do lực hút lẫn nhau. Khi những tính toán này được hoàn thành và được xác minh bằng các quan sát, người ta thấy rằng Sao Mộc và Sao Thổ đang chuyển động hoàn toàn theo những tính toán, và một điều gì đó kỳ lạ đang xảy ra với Sao Thiên Vương. Dường như vẫn còn lý do để nghi ngờ các định luật Newton; Nhưng quan trọng nhất là đừng mất lòng! Hai người, John Couch Adams (1819-1892) - Nhà toán học người Anh và nhà thiên văn học; Urbain Le Verrier (1811-1877) nhà thiên văn học người Pháp, người đã thực hiện các phép tính này một cách độc lập và gần như đồng thời, cho rằng chuyển động của Sao Thiên Vương chịu ảnh hưởng của một hành tinh vô hình. Họ gửi thư đến các đài quan sát đề nghị, "Hướng kính viễn vọng của bạn theo hướng này và bạn sẽ thấy một hành tinh không xác định." “Thật vớ vẩn,” họ nói ở một trong những đài quan sát, “một cậu bé nào đó có một tờ giấy và một cây bút chì trong tay, và cậu ấy nói cho chúng tôi biết nơi để tìm hành tinh mới". Ở một đài quan sát khác, ban giám đốc dễ dàng leo lên hơn - và sao Hải Vương được phát hiện ở đó!

Bộ giáo dục Liên bang Nga

MOU “Trường THCS với. Solodniki.

trừu tượng

về chủ đề:

Tại sao mặt trăng không rơi xuống trái đất?

Hoàn thành bởi: Học sinh 9 Cl,

Feklistov Andrey.

Đã kiểm tra:

Mikhailova E.A.

S. Solodniki 2006

1. Giới thiệu

2. Định luật trọng trường

3. Lực mà Trái đất hút Mặt trăng có thể gọi là trọng lượng của Mặt trăng được không?

4. Có lực ly tâm trong hệ Trái Đất - Mặt Trăng, tác dụng lên cái gì?

5. Xung quanh mặt trăng xoay quanh những gì?

6. Trái đất và Mặt trăng có thể va chạm nhau không? Các quỹ đạo của chúng xung quanh Mặt trời giao nhau, và thậm chí không phải một lần

7. Kết luận

8. Văn học

Giới thiệu

Bầu trời đầy sao đã chiếm trọn trí tưởng tượng của con người từ lúc nào không hay. Tại sao các ngôi sao sáng lên? Có bao nhiêu người trong số họ tỏa sáng vào ban đêm? Họ có xa chúng ta không? Vũ trụ sao có ranh giới? Từ xa xưa, con người đã suy nghĩ về những câu hỏi này và nhiều câu hỏi khác, tìm cách hiểu và lĩnh hội cấu trúc của nó. thế giới rộng lớn mà chúng ta đang sống. Đồng thời, khu vực rộng nhất đã được mở để nghiên cứu Vũ trụ, nơi các lực hấp dẫn đóng vai trò Vai trò quyết định.

Trong số tất cả các lực tồn tại trong tự nhiên, trước hết, lực hấp dẫn khác nhau ở chỗ nó biểu hiện ở mọi nơi. Tất cả các vật thể đều có khối lượng, được định nghĩa là tỷ số giữa lực tác dụng lên vật thể với gia tốc mà vật thể nhận được dưới tác dụng của lực này. Lực hút tác dụng giữa hai vật bất kỳ phụ thuộc vào khối lượng của cả hai vật; nó tỷ lệ với tích của khối lượng của các vật thể được xem xét. Ngoài ra, lực hấp dẫn có đặc điểm là nó tuân theo định luật tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách. Các lực khác có thể phụ thuộc vào khoảng cách khá khác nhau; nhiều lực lượng như vậy đã được biết đến.

Tất cả các cơ thể nặng cùng chịu lực hấp dẫn, lực này xác định chuyển động của các hành tinh xung quanh mặt trời và các vệ tinh xung quanh các hành tinh. Lý thuyết hấp dẫn - lý thuyết được tạo ra bởi Newton, đứng ở cái nôi của khoa học hiện đại. Một lý thuyết khác về lực hấp dẫn được Einstein phát triển là thành tựu lớn nhất vật lý lý thuyết của thế kỷ 20. Trong suốt nhiều thế kỷ phát triển của loài người, con người đã quan sát hiện tượng hút lẫn nhau của các vật thể và đo độ lớn của nó; họ đã cố gắng đưa hiện tượng này vào dịch vụ của mình, để vượt qua ảnh hưởng của nó, và cuối cùng, thời gian gần đây tính toán nó với độ chính xác cực cao trong những bước đầu tiên vào sâu trong vũ trụ

Câu chuyện được biết đến rộng rãi rằng việc khám phá ra định luật vạn vật hấp dẫn của Newton là do một quả táo từ trên cây rơi xuống. Chúng ta không biết câu chuyện này đáng tin cậy đến mức nào, nhưng vẫn có một sự thật là câu hỏi: “tại sao mặt trăng không rơi xuống trái đất?” Khiến Newton quan tâm và đưa ông đến khám phá ra định luật vạn vật hấp dẫn. Lực vạn vật hấp dẫn còn được gọi là lực hấp dẫn.

Luật hấp dẫn

Công lao của Newton không chỉ nằm ở phỏng đoán xuất sắc của ông về lực hút lẫn nhau của các vật thể, mà còn ở việc ông đã có thể tìm ra quy luật tương tác của chúng, tức là công thức tính lực hấp dẫn giữa hai vật thể.

Định luật vạn vật hấp dẫn cho biết: hai vật bất kỳ bị hút vào nhau bằng một lực tỷ lệ thuận với khối lượng của mỗi vật và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng

Newton đã tính toán gia tốc do Trái đất truyền lên Mặt trăng. Gia tốc của các vật thể rơi tự do ở bề mặt trái đất là 9,8 m / s 2. Mặt trăng bị lệch khỏi Trái đất một khoảng bằng khoảng 60 bán kính Trái đất. Do đó, Newton lý luận, gia tốc ở khoảng cách này sẽ là:. Mặt trăng rơi với gia tốc như vậy sẽ tiến gần Trái đất trong giây đầu tiên 0,27 / 2 \ u003d 0,13 cm

Nhưng Mặt trăng, ngoài ra, chuyển động theo quán tính theo hướng của vận tốc tức thời, tức là dọc theo một đường thẳng tiếp tuyến tại một điểm nhất định với quỹ đạo của nó quanh Trái đất (Hình 1). Di chuyển theo quán tính, Mặt trăng sẽ di chuyển ra khỏi Trái đất, như tính toán cho thấy, trong một giây bằng 1,3 mm. Tất nhiên, chúng ta không quan sát thấy một chuyển động như vậy, trong đó trong giây đầu tiên Mặt trăng sẽ di chuyển dọc theo bán kính đến tâm Trái đất, và trong giây thứ hai - theo phương tiếp tuyến. Cả hai chuyển động cộng lại liên tục. Mặt trăng di chuyển dọc theo một đường cong gần với một hình tròn.

Hãy xem xét một thí nghiệm cho thấy lực hút tác dụng lên một vật có phương vuông góc với phương của chuyển động theo quán tính biến chuyển động thẳng nghiêng thành chuyển động cong (Hình 2). Một quả bóng, sau khi lăn xuống từ máng nghiêng, theo quán tính tiếp tục chuyển động theo đường thẳng. Nếu đặt một nam châm nghiêng thì dưới tác dụng của lực hút nam châm, quỹ đạo của quả cầu bị cong.

Dù cố gắng đến đâu, bạn cũng không thể ném một quả bóng bằng nút chai để nó mô tả các vòng tròn trong không khí, nhưng bằng cách buộc một sợi chỉ vào nó, bạn có thể làm cho quả bóng quay theo hình tròn xung quanh bàn tay của mình. Thí nghiệm (Hình 3): một quả nặng treo sợi chỉ đi qua ống thủy tinh sẽ kéo sợi chỉ. Lực căng chỉ gây ra gia tốc hướng tâm, đặc trưng cho sự thay đổi vận tốc thẳng theo phương.

Mặt trăng quay quanh trái đất, được giữ bởi lực hấp dẫn. Sợi dây thép thay thế lực này phải có đường kính khoảng 600 km. Nhưng, mặc dù có một lực hút rất lớn như vậy, Mặt Trăng không rơi xuống Trái Đất, bởi vì nó có tốc độ ban đầu và hơn nữa, chuyển động theo quán tính.

Biết khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trăng và số vòng quay của Mặt trăng quanh Trái đất, Newton đã xác định được độ lớn gia tốc hướng tâm của Mặt trăng.

Hóa ra cùng một con số - 0,0027 m / s 2

Ngừng lực hút của Mặt trăng lên Trái đất - và nó sẽ lao thẳng vào vực thẳm của không gian vũ trụ. Quả bóng sẽ bay đi theo phương tiếp tuyến (Hình 3) nếu sợi chỉ giữ quả bóng trong quá trình quay quanh vòng tròn bị đứt. Trong thiết bị ở hình 4, trên máy li tâm, chỉ có mối nối (sợi chỉ) giữ các quả bóng theo quỹ đạo tròn. Khi sợi chỉ bị đứt, các quả bóng sẽ phân tán dọc theo các tiếp tuyến. Mắt khó có thể bắt được chuyển động thẳng của chúng khi chúng không có mối liên hệ, nhưng nếu chúng ta vẽ như vậy (Hình 5), thì từ đó các quả bóng sẽ chuyển động thẳng, tiếp tuyến với đường tròn.

Dừng chuyển động theo quán tính - và mặt trăng sẽ rơi xuống Trái đất. Sự sụp đổ sẽ kéo dài bốn ngày, mười chín giờ, năm mươi tư phút, năm mươi bảy giây - Newton đã tính như vậy.

Sử dụng công thức của định luật vạn vật hấp dẫn, có thể xác định Trái đất hút Mặt trăng bằng lực nào: ở đâu G là hằng số hấp dẫn, t 1 và m 2 là khối lượng của Trái đất và Mặt trăng, r là khoảng cách giữa chúng. Thay dữ liệu cụ thể vào công thức, chúng ta nhận được giá trị của lực mà Trái đất hút Mặt trăng và nó xấp xỉ 2 10 17 N

Định luật vạn vật hấp dẫn áp dụng cho mọi thiên thể, có nghĩa là Mặt trời cũng hút Mặt trăng. Hãy đếm với lực nào?

Khối lượng của Mặt trời gấp 300.000 lần khối lượng của Trái đất, nhưng khoảng cách giữa Mặt trời và Mặt trăng lớn hơn khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng 400 lần. Do đó, trong công thức, tử số sẽ tăng 300.000 lần và mẫu số - 400 2, hoặc 160.000 lần. Lực hấp dẫn sẽ lớn gần gấp đôi.

Nhưng tại sao mặt trăng không rơi trên mặt trời?

Mặt trăng rơi trên mặt trời theo cách giống như trên trái đất, tức là chỉ đủ để ở cùng một khoảng cách, quay quanh mặt trời.

Trái đất quay quanh Mặt trời cùng với vệ tinh của nó - Mặt trăng, có nghĩa là Mặt trăng cũng quay quanh Mặt trời.

Câu hỏi sau đây được đặt ra: Mặt Trăng không rơi xuống Trái Đất, bởi vì, với tốc độ ban đầu, nó chuyển động theo quán tính. Nhưng theo định luật thứ ba của Newton, các lực mà hai vật tác dụng lên nhau có độ lớn bằng nhau và có hướng ngược nhau. Do đó, với lực nào thì Trái đất hút Mặt trăng về chính mình, bằng lực nào thì Mặt trăng hút Trái đất. Tại sao Trái đất không rơi trên Mặt trăng? Hay nó cũng xoay quanh mặt trăng?

Thực tế là cả Mặt trăng và Trái đất đều xoay quanh một khối tâm chung, hay đơn giản hơn, chúng ta có thể nói, xung quanh một trọng tâm chung. Nhớ lại trải nghiệm với quả bóng và máy ly tâm. Khối lượng của một trong các quả bóng gấp đôi khối lượng của quả bóng kia. Để các quả cầu được nối bằng sợi chỉ ở trạng thái cân bằng so với trục quay trong quá trình quay, khoảng cách của chúng từ trục, hoặc tâm quay, phải tỷ lệ nghịch với khối lượng. Điểm hoặc tâm mà những quả bóng này quay được gọi là khối tâm của hai quả cầu.

Định luật thứ ba của Newton không bị vi phạm trong thí nghiệm với quả bóng: lực mà các quả bóng kéo nhau về phía khối tâm chung là bằng nhau. Trong hệ Trái đất-Mặt trăng, khối tâm chung quay quanh Mặt trời.

Lực mà Trái đất có thể hút Lu à, gọi là trọng lượng của mặt trăng?

Không. Chúng ta gọi trọng lượng của cơ thể là lực gây ra bởi lực hút của Trái đất, mà cơ thể đè lên một số hỗ trợ: ví dụ như một cái cân, hoặc kéo căng lò xo của một lực kế. Nếu bạn đặt một giá đỡ dưới Mặt trăng (từ phía đối diện với Trái đất), thì Mặt trăng sẽ không gây áp lực lên nó. Mặt trăng sẽ không kéo căng lò xo của lực kế, nếu họ có thể treo nó. Toàn bộ tác dụng của lực hút Mặt trăng bởi Trái đất chỉ được thể hiện trong việc giữ cho Mặt trăng trên quỹ đạo, trong việc truyền gia tốc hướng tâm cho nó. Có thể nói về Mặt trăng rằng trong mối quan hệ với Trái đất, nó là không trọng lượng giống như các vật thể trong tàu vũ trụ - vệ tinh là không trọng lượng khi động cơ ngừng hoạt động và chỉ có lực hút Trái đất tác dụng lên con tàu, nhưng lực này không thể được gọi là trọng lượng. Tất cả các vật dụng được các phi hành gia thả ra khỏi tay (bút, sổ tay) đều không rơi xuống mà trôi tự do bên trong cabin. Tất nhiên, tất cả các vật thể trên Mặt trăng, liên quan đến Mặt trăng, đều có trọng lượng và sẽ rơi xuống bề mặt của nó nếu chúng không bị vật gì đó giữ chặt, nhưng trong mối quan hệ với Trái đất, những vật thể này sẽ không trọng lượng và không thể rơi xuống Trái đất.

Có lực ly tâm trong Hệ thống Trái đất-Mặt trăng, nó ảnh hưởng gì?

Trong hệ thống Trái đất-Mặt trăng, lực hút lẫn nhau của Trái đất và Mặt trăng là bằng nhau và có hướng ngược nhau, cụ thể là đối với khối tâm. Cả hai lực này đều hướng tâm. Không có lực ly tâm ở đây.

Khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trăng là khoảng 384.000 km. Tỉ số giữa khối lượng của Mặt Trăng và khối lượng của Trái Đất là 1/81. Do đó, khoảng cách từ khối tâm đến tâm của Mặt Trăng và Trái Đất sẽ tỷ lệ nghịch với những con số này. Chia 384.000 kmđến 81, chúng tôi nhận được khoảng 4.700 km. Vậy khối tâm cách 4700 km từ tâm trái đất.

Bán kính trái đất là khoảng 6400 km. Do đó, khối tâm của hệ thống Trái đất-Mặt trăng nằm bên trong địa cầu. Do đó, nếu bạn không theo đuổi sự chính xác, bạn có thể nói về cuộc cách mạng của Mặt trăng quanh Trái đất.

Việc bay từ Trái đất đến Mặt trăng hoặc từ Mặt trăng đến Trái đất sẽ dễ dàng hơn, bởi vì Biết rằng để tên lửa có thể trở thành vệ tinh nhân tạo của Trái đất thì nó phải có vận tốc ban đầu là ≈ 8 km / s. Để tên lửa rời khỏi quả cầu trọng lực của Trái đất, thì cái gọi là vận tốc vũ trụ thứ hai là cần thiết, bằng 11,2 km / sĐể phóng tên lửa từ mặt trăng, bạn cần ít tốc độ hơn. lực hấp dẫn trên Mặt trăng ít hơn trên Trái đất sáu lần.

Các vật thể bên trong tên lửa trở nên không trọng lượng kể từ thời điểm động cơ ngừng hoạt động và tên lửa sẽ bay tự do trên quỹ đạo quanh Trái đất, đồng thời ở trong trường hấp dẫn của Trái đất. Khi bay tự do quanh Trái đất, cả vệ tinh và tất cả các vật thể trong đó so với khối tâm của Trái đất đều chuyển động với cùng một gia tốc hướng tâm và do đó đều không trọng lượng.

Làm thế nào những quả bóng không được nối bằng sợi chỉ di chuyển trên máy li tâm: dọc theo bán kính hoặc tiếp tuyến với một đường tròn? Câu trả lời phụ thuộc vào sự lựa chọn của hệ quy chiếu, tức là đối với hệ quy chiếu nào mà chúng ta sẽ xem xét chuyển động của các quả bóng. Nếu chúng ta lấy bề mặt của bàn làm hệ quy chiếu, thì các quả bóng chuyển động dọc theo các tiếp tuyến với các đường tròn mà chúng mô tả. Nếu chúng ta lấy chính thiết bị quay làm hệ quy chiếu, thì các quả bóng chuyển động dọc theo bán kính. Nếu không xác định hệ quy chiếu, câu hỏi về chuyển động không có ý nghĩa gì cả. Để di chuyển có nghĩa là di chuyển so với các cơ quan khác, và chúng ta nhất thiết phải chỉ ra đối với những cơ thể nào.

Mặt trăng xoay quanh cái gì?

Nếu chúng ta coi chuyển động tương đối so với Trái đất, thì Mặt trăng quay quanh Trái đất. Nếu Mặt trời được lấy làm vật tham chiếu, thì nó ở xung quanh Mặt trời.

Trái đất và Mặt trăng có thể va chạm? Op của họ các bit xung quanh mặt trời giao nhau và thậm chí không phải một lần .

Dĩ nhiên là không. Một vụ va chạm chỉ có thể xảy ra nếu quỹ đạo của Mặt trăng so với Trái đất giao với Trái đất. Với vị trí của Trái đất hoặc Mặt trăng tại giao điểm của các quỹ đạo được hiển thị (so với Mặt trời), khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng trung bình là 380.000 km.Để hiểu rõ hơn về điều này, chúng ta hãy rút ra những điều sau đây. Quỹ đạo của Trái đất được mô tả như một cung tròn có bán kính 15 cm (Khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời là 150.000.000 km). Trên một cung bằng một phần của vòng tròn (đường đi hàng tháng của Trái đất), ông ghi nhận năm điểm ở các khoảng cách bằng nhau, đếm các điểm cực xa. Những điểm này sẽ là tâm của quỹ đạo Mặt Trăng so với Trái Đất trong các quý liên tiếp của tháng. Bán kính của quỹ đạo Mặt Trăng không thể được vẽ cùng tỷ lệ với quỹ đạo của Trái Đất, vì nó sẽ quá nhỏ. Để vẽ quỹ đạo mặt trăng, bạn cần tăng tỷ lệ đã chọn lên khoảng mười lần, khi đó bán kính của quỹ đạo mặt trăng sẽ là khoảng 4 mm. Sau đó cho biết vị trí của mặt trăng trong mỗi quỹ đạo, bắt đầu với trăng tròn và kết nối các điểm được đánh dấu bằng một đường chấm mịn.

nhiệm vụ chinh là để phân chia cơ quan tham chiếu. Trong thí nghiệm máy li tâm, cả hai vật thể tham chiếu đều được chiếu đồng thời lên mặt phẳng của bàn, vì vậy rất khó tập trung vào một trong số chúng. Đây là cách chúng tôi giải quyết vấn đề của chúng tôi. Một chiếc thước làm bằng giấy dày (có thể thay thế bằng một dải thiếc, plexiglass, v.v.) sẽ đóng vai trò như một thanh dọc theo đó một hình tròn bằng bìa cứng giống như một quả bóng trượt. Hình tròn được gấp đôi, được dán dọc theo chu vi, nhưng ở hai cạnh đối diện về mặt đường kính có các khe để luồn một thước kẻ qua đó. Các lỗ được tạo dọc theo trục của thước. Các cơ quan tham chiếu là một cái thước và một tờ giấy trắng, được chúng tôi gắn các nút vào một tấm ván ép để không làm hỏng bảng. Sau khi đặt thước lên chốt, như thể trên một trục, họ cắm chốt vào ván ép (Hình 6). Khi bạn xoay thước sang các góc bằng nhau các lỗ được định vị tuần tự hóa ra nằm trên một đường thẳng. Nhưng khi xoay thước, một vòng tròn các tông trượt dọc theo nó, các vị trí liên tiếp của chúng phải được đánh dấu trên giấy. Vì mục đích này, một lỗ cũng được tạo ra ở trung tâm của vòng tròn.

Với mỗi lượt của thước, vị trí của tâm hình tròn được đánh dấu trên giấy bằng đầu bút chì. Khi thước đi qua tất cả các vị trí đã định sẵn cho nó, thước đã được gỡ bỏ. Bằng cách kết nối các dấu trên giấy, chúng tôi đảm bảo rằng tâm của vòng tròn di chuyển so với thân tham chiếu thứ hai theo một đường thẳng, hay đúng hơn là tiếp tuyến với đường tròn ban đầu.

Nhưng trong khi làm việc trên thiết bị, tôi đã thực hiện một số khám phá thú vị. Thứ nhất, với chuyển động quay đều của thanh (thước), viên bi (đường tròn) chuyển động dọc theo nó không đồng đều, nhưng có gia tốc. Theo quán tính, cơ thể phải chuyển động đều và thẳng - đây là quy luật tự nhiên. Nhưng quả bóng của chúng ta chỉ chuyển động theo quán tính, tức là tự do? Không! Nó được đẩy bởi một thanh và truyền gia tốc cho nó. Điều này sẽ rõ ràng cho tất cả mọi người nếu chúng ta chuyển sang hình vẽ (Hình 7). Trên một đường ngang (tiếp tuyến) bởi các dấu chấm 0, 1, 2, 3, 4 vị trí của quả bóng được đánh dấu nếu nó chuyển động hoàn toàn tự do. Các vị trí tương ứng của các bán kính có ký hiệu bằng số giống nhau cho thấy quả bóng đang chuyển động với gia tốc. Gia tốc của quả bóng cho biết lực đàn hồi gậy. Ngoài ra, ma sát giữa quả cầu và thanh chống lại chuyển động. Nếu ta cho rằng lực ma sát bằng lực truyền gia tốc cho viên bi thì chuyển động của viên bi dọc theo thanh phải đều. Như có thể thấy trong Hình 8, chuyển động của quả bóng so với tờ giấy trên bàn là đường cong. Trong các bài học vẽ, chúng tôi được biết rằng một đường cong như vậy được gọi là "đường xoắn ốc Archimedes". Theo một đường cong như vậy, biên dạng của cam được vẽ trong một số cơ chế khi chúng muốn đồng nhất chuyển động quay biến thành chuyển động tịnh tiến đều. Nếu gắn hai đường cong như vậy vào nhau thì cam sẽ nhận được dạng hình trái tim. Với chuyển động quay đều của một phần của hình dạng này, thanh tựa vào nó sẽ thực hiện chuyển động quay về phía trước. Tôi đã tạo một mô hình của một chiếc cam như vậy (Hình 9) và một mô hình của cơ chế để cuộn chỉ đều trên suốt chỉ (Hình 10).

Tôi đã không thực hiện bất kỳ khám phá nào trong quá trình phân công. Nhưng tôi đã học được rất nhiều điều trong khi lập sơ đồ này (Hình 11). Cần phải xác định chính xác vị trí của Mặt trăng trong các pha của nó, để suy nghĩ về hướng chuyển động của Mặt trăng và Trái đất trong quỹ đạo của chúng. Có những điểm không chính xác trong bản vẽ. Tôi sẽ kể về chúng ngay bây giờ. Ở tỷ lệ đã chọn, độ cong của quỹ đạo Mặt Trăng được mô tả không chính xác. Nó phải luôn lõm so với Mặt trời, tức là tâm của độ cong phải nằm bên trong quỹ đạo. Ngoài ra, trong một năm không có 12 tháng âm lịch mà còn nhiều hơn thế. Nhưng một phần mười hai của vòng tròn rất dễ xây dựng, vì vậy tôi có điều kiện giả định rằng có 12 tháng âm lịch trong một năm. Và, cuối cùng, không phải bản thân Trái đất quay quanh Mặt trời, mà là khối tâm chung của hệ thống Trái đất-Mặt trăng.

Sự kết luận

Một trong những ví dụ rõ ràng nhất về thành tựu của khoa học, một trong những bằng chứng về khả năng nhận thức không giới hạn của tự nhiên là việc phát hiện ra hành tinh Sao Hải Vương bằng các phép tính - "trên đầu cây bút."

Sao Thiên Vương - hành tinh theo sau Sao Thổ, trong nhiều thế kỷ được coi là xa nhất trong các hành tinh, được V. Herschel phát hiện vào cuối thế kỷ 18. Sao Thiên Vương hầu như không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Đến những năm 40 của TK XIX. các quan sát chính xác đã chỉ ra rằng Sao Thiên Vương hầu như không đi chệch khỏi con đường mà nó nên đi theo, "có tính đến các nhiễu động từ tất cả các hành tinh đã biết. Vì vậy, lý thuyết về chuyển động của các thiên thể, rất chặt chẽ và chính xác, đã được đưa vào thử nghiệm.

Le Verrier (ở Pháp) và Adams (ở Anh) cho rằng nếu sự nhiễu loạn từ các hành tinh đã biết không giải thích được độ lệch trong chuyển động của sao Thiên Vương, thì điều đó có nghĩa là lực hút của một thiên thể chưa được biết đến tác động lên nó. Họ gần như đồng thời tính toán xem phía sau sao Thiên Vương có một thiên thể nào đó không xác định tạo ra những sai lệch này bởi lực hút của nó. Họ đã tính toán quỹ đạo của hành tinh chưa biết, khối lượng của nó và chỉ ra vị trí trên bầu trời mà hành tinh chưa biết lẽ ra phải ở vào thời điểm nhất định. Hành tinh này được tìm thấy trong một kính viễn vọng tại nơi được họ chỉ ra vào năm 1846. Nó được gọi là Neptune. Sao Hải Vương không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Do đó, sự bất đồng giữa lý thuyết và thực hành, dường như làm suy yếu thẩm quyền của khoa học duy vật, đã dẫn đến thắng lợi của nó.

Thư mục:

1. M.I. Bludov - Những cuộc trò chuyện trong vật lý, phần một, tái bản thứ hai, sửa đổi, "Khai sáng" ở Mátxcơva 1972.

2. B.A. Vorontsov-velyamov - Thiên văn học! Lớp 1, ấn bản lần thứ 19, "Khai sáng" ở Mátxcơva năm 1991.

3. A.A. Leonovich - Tôi biết thế giới, Vật lý, Mátxcơva AST 1998.

4. A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik - Vật lý lớp 9, Nhà xuất bản Bustard 1999.

5. Ya.I. Perelman - Vật lý giải trí, cuốn 2, ấn bản 19, nhà xuất bản Nauka, Matxcova 1976.

Dạy kèm

Cần trợ giúp để tìm hiểu một chủ đề?

Các chuyên gia của chúng tôi sẽ tư vấn hoặc cung cấp dịch vụ gia sư về các chủ đề mà bạn quan tâm.
Gửi đơn đăng ký cho biết chủ đề ngay bây giờ để tìm hiểu về khả năng nhận được tư vấn.