Category: образование

Category was added automatically. Read all entries about "образование".

Buy for 10 tokens
Buy promo for minimal price.
морской_кот

Маленькие лекции о космосе. 7. Приливные силы в семье Земли и Луны и в близких галактиках.

Перепост из блога профессора Морозова.

Написаны уже четыре лекции о Солнце и по одной о Меркурии и Венере. Пора переходить к Земле. Но она не космос, а под ногами. И единственный космический объект, связанный с Землей, это - Луна. Вот о семье Земля-Луна и эволюции отношений между ними мы и поговорим. И этот разговор начнем с приливных сил, определяющих их отношения.

1. Приливные силы.
В школе о приливных силах не говорят. И для многих остается загадкой - что это такое? А между тем, все просто. Приливные силы - это разность сил тяготения от некоего объекта на противоположных концах другого объекта.
Простой пример (числа - округленные). Среднее расстояние между центрами Луны и Земли = 384,5 тысяч километров. Радиус Земли = 6,5 тысяч километров. Следовательно, ближайшая к Луне часть Земли находится от центра Луны на расстоянии в 378 тысяч километров, а наиболее удаленная - на расстоянии в 391 тысячу километров.
Сила взаимного притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами (закон всемирного тяготения Ньютона). Поэтому сила, действующая со стороны Луны на единицу массы на ближайшей к ней части Земли больше, чем та, которая действует на такую же единицу массы на наиболее удаленной от Луны части Земли. Легко подсчитать, что величины этих сил разнятся примерно на 6,5 %. К чему это приводит? К растяжению Земли в направлении Луны. Как показано на этом рисунке тонким овалом:

И к аналогичному растяжению Луны в направлении Земли.

2. Приливные волны.
Земля делает оборот вокруг своей оси почти за 24 часа. Луна вокруг Земли - за гораздо большее время. Примерно за 27,3 дня. Поэтому с достаточно малой погрешностью можно считать, что приливной горб приходит в каждую точку Земли каждые 12 часов. Ибо таких горбов - два.
Высота приливного горба очень мала. В твердых породах материков - не более 20-30 см. В воде океанов заметно повыше. Но у побережий высота приливов заметно выше. Почему? Приливная волна в отличие от волн, возбуждаемых ветром, задевает всю толщу океана, а не только его поверхностный слой. Поэтому высота прилива, выходящего из океана на мелководье, увеличивается. В некоторых заливах высота приливов заметно превышает десять метров.
Разумеется, аналогичные приливные волны на Земле генерирует и Солнце. Но они заметно слабее создаваемых Луной (можете сами посчитать). Поэтому приливы и отливы в земных океанах принято считать обусловленными в основном Луной.

3. Замедление собственного вращения планет и спутников.
Приливные силы дважды в сутки растягивают и сжимают Землю. Пусть и очень слабо. Такая деформация сопровождается возбуждением внутреннего трения в теле Земли. На преодоление этого трения уходит энергия. Которую неоткуда взять кроме как из энергии вращения Земли вокруг своей оси. Из-за чего происходит замедление вращения Земли вокруг своей оси. В настоящее время этот процесс уменьшает период вращения Земли вокруг своей оси примерно на 1,5 миллисекунды за столетие.
Если бы темп этого процесса был неизменным, то на момент образования системы Земля-Луна (4,5 млрд. лет назад) сутки на Земле длились бы примерно 6 часов. И специалисты единодушны в том, что примерно 4 миллиарда лет назад сутки на нашей планете длились не более 8-10 часов.
Знатоки закона сохранения момента импульса должны сразу задать вопрос - а куда этот момент девается? Ведь он должен сохраняться! На Земле он не остается. Но системой, в которой момент импульса сохраняется, является не сама Земля, а система Земля - Луна. И отбираемый у собственного вращения Земли момент импульса перекачивается в орбитальный момент Луны. Из-за чего радиус орбиты Луны увеличивается ежегодно примерно на 3,9 сантиметра. Луна фактически очень медленно по спирали удаляется от Земли.
На Земле сутки за четыре миллиарда лет удлинились из-за приливных эффектов не менее, чем в 2,5 раза. Но на Луне приливные силы от Земли многократно больше. Из-за того, что масса Земли в 80 раз больше массы Луны. Поэтому на Луне приливные силы от Земли полностью завершили свою работу - они сделали приливные горбы стоящими на одном месте. Другими словами - Луна всегда обращена к Земле одной своей стороной и период ее обращения вокруг Земли равен периоду обращения вокруг собственной оси. Другими словами - эти периоды синхронизированы (находятся в орбитальом резонансе 1:1 или, другими словами, Луна находится в приливном захвате Земли).

4. Приливные эффекты в системах многих тел.
Эффект синхронизации периодов вращения спутников планет вокруг их осей и вокруг материнской планеты достаточно распространен. Так, все галилеевы спутники Юпитера (Ио, Европа, Ганимед, Каллисто) постоянно повернуты к нему одной стороной. Более того, сами периоды обращения этих спутников вокруг Юпитера находятся в целочисленных резонансах:

И все эти фокусы - результат работы приливных сил.

Наиболее впечатляющие картины работы приливных сил в близких друг к другу галактиках:






И все это великолепие - работа приливных сил. Впечатляет, не правда ли?
knit

Очаровательная кормушка.

(не моё, но не смогла пройти мимо)

Милая кормушка,
Сладкая дурнушка.

.....прям такие глазки с надеждой смотрят. И рот в форме сердца. Она влюблена
в школьного учителя.



Это героиня Collapse )
автопортрет
  • simart

ой...

... а вот у себя я сделал краткий рассказ "как я провёл выходные",  а сейчас посмотрел на карту (куда я должен был приехать, и приехал на день рождения трёх друзей).
И (сейчас) скосил глаза по карте влево....
ой.... (вроде бы местные называют это образование "Пистолет")
3_DR.jpg
кошка и луна
  • jjnatt

Профессии

                  Командир                                          Бравый солдат                                            Повар



     
           Солист хора                                                                                          А я остался без образования :\

                                   

ведьмина метла

Ве́дьмины мётлы (вихорево гнездо, громовая метла, ведьмино помело) — фрагменты кроны растения с аномальным морфогенезом. Часто рассматривается как болезнь растения, проявляющаяся образованием многочисленных тонких побегов, чаще бесплодных, прорастающих из спящих почек. Обильное ветвление приводит к образованию множества укороченных ветвей с недоразвитыми листьями, которые часто формируют плотные скопления в виде шара или бесформенные. Причинами их возникновения являются соматические мутациии различные патологии. Дерево с ведьминой метлой представляет собой химеру

   

Больше   на   причёску   походит.

Collapse )