Чому Місяць не падає на Сонце?
Місяць падає на Сонце так само, як і на Землю, т. Е. Лише настільки, щоб залишатися приблизно на одному расстоя-ванні, звертаючись навколо Сонця.
Навколо Сонця обертається Земля разом зі своїм супутником - Місяцем, зна-чит, і Місяць обертається навколо Сонця.
Виникає таке питання: Місяць не падає на Землю, тому що, маючи на-чільного швидкість, рухається за інерцією. Але за третім законом Ньютона сили, з якими два тіла діють один на одного, рівні за величиною і протипожежні-помилково направ-лені. Тому, з якою силою Земля притягує до себе Місяць, з такою ж силою Місяць притягує Землю. Чому ж Земля не падає на Місяць? Або вона теж обертається навколо Місяця?
Справа в тому, що і Місяць, і Земля обертаються навколо загального центру мас, або, спрощуючи, можна сказати, навколо загального центру ваги. Вспом-ните досвід з ша-рікамі і центро-бежной машиною. Маса одного з кульок в два рази більша за масу іншого. Щоб кульки, пов'язані ниткою, при оберт-е-ванні остава-лись в рівновазі відносно осі обертання, їх расстоя-ня від осі, або центру обертання, повинні бути назад пропор-нальних масам. Точка, або центр, по-коло якого обраща-ються ці кульки, називається цін-тром мас двох ша-ри-ков.
Третій закон Ньютона в досвіді з кульками не порушується: сили, з кото-римі кульки тягнуть один одного до загального центру мас, рівні. В системі Земля - Місяць загальний центр мас обра-тається навколо Сонця.
Чи можна силу, з якою Земля притягує Лу-ну, назвати ве-сом Місяця?
Чи є відцентрова сила в сис-темі Земля - Місяць, на що вона дію-яття?
В системі Земля - Місяць сили взаємного прітяж-ня Землі і Місяця рівні і протилежно спрямовані, а саме до центру мас. Обидві ці сили центрост-ремітельние. Відцентрової сили тут немає.
Відстань від Землі до Місяця дорівнює приблизно 384 000 км. От-носіння маси Місяця до маси Землі одно 1/81. Отже, відстані від центру мас до центрів Місяця і Землі будуть обернено пропорційні цим числам. Розділивши 384 000 км на 81, отримаємо приблизно 4 700 км. Значить, центр мас знаходиться на відстані 4 700 км від центру Землі.
Радіус Землі дорівнює близько 6400 км. Отже, центр мас системи Земля - Місяць лежить всередині земної кулі. Тому, якщо не гнатися за точністю, можна говорити про звернення Місяця навколо Землі.
Легше полетіти з Землі на Місяць або з Місяця на Землю, тому що відомо, для того щоб ракета стала штучної вен-ним супутником Землі, їй треба повідомити початкову швидкість # 63; 8 км / сек. Щоб ракета вийшла зі сфери тяжіння Землі, потрібна так звана друга космічна швидкість, рівна 11,2 км / сек. Для запуску ракет з Місяця потрібна менша швидкість тому сила важки-сті на Місяці в шість разів менше, ніж на Землі.
Тіла всередині ракети стають невагомими з того моменту, ко-ли прекра ють роботу двигуни і ракета буде вільно летіти по орбіті по-коло Землі, перебуваючи при цьому в поле тяжіння Землі. При вільному по-літо навколо Землі і супутник, і всі предмети в ньому відносно центру маси Землі рухаються з однаковим доцентровим прискоренням і по-тому не-вагомі.
Як рухалися не зв'язані ниткою кульки на відцентровій машині: по ра-Діус або по дотичній до окруж-ності? Відповідь залежить від вибору системи відліку, т. Е. Щодо відповідності-но якого тіла відліку ми будемо розглядати рух шари-ков. Якщо за систему відліку прийняти поверхню столу, то кульки рухалися по дотичним до описуваних ними окруж-ності. Якщо ж прийняти за систему відліку сам обертається прилад, то кульки рухалися по радіусу. Без вказівки системи відліку питання про рух взагалі не має сенсу. Дві-гаться - значить переміщатися щодо інших тіл, і ми повинні зо-за-кові вказати, щодо яких саме.