Импульс земли вокруг солнца

Движение Земли вокруг Солнца и вокруг своей оси

Движение Земли: Freepick

Движение Земли вокруг Солнца непрерывно. Благодаря этому постоянному вращению наблюдаем, как меняются на нашей планете времена года. Облетая вокруг небесного светила, Земля еще успевает совершать движение вокруг оси — так сменяются день и ночь. Почему не ощущаем этого движения и как все это происходит? Попробуем отыскать ответы.

Движение Земли вокруг Солнца

Ученые древности сформулировали идею геоцентричности мира. Считалось, что наша планета — недвижимый центр, а все небесные тела совершают вращение вокруг нее.

Первым мысль о том, что Земля вращается вокруг Солнца, высказал великий астроном Аристарх Самосский в III веке до н. э. Он предложил революционную на тот момент гелиоцентрическую систему мира.

Идею поддержали вавилонянин Селевк (II век до н. э.), Гераклид Понтийский, Сенека. Но все же эти ученые оставались в меньшинстве. Так, Аристотель и Птолемей активно доказывали обратное, а в их работах можно прочесть много аргументов в пользу того, что никакого движения Земли не происходит.

Закон Паскаля простыми словами: суть и значимость

Вопросом продолжили заниматься средневековые авторы. Вновь гипотеза о вращении Земли была сформулирована великим индийским астрономом и математиком Ариабхатой (конец V — начало VI вв.).

Поворотным моментом в этой дискуссии стала публикация фундаментального труда «О вращениях небесных сфер», который написал и издал в 1543 году польский и немецкий астроном Николай Коперник. Ему удалось обосновать гипотезу вращения Земли и добиться того, чтобы гелиоцентрическая система мира была рассмотрена и принята человечеством.

Понадобилось еще много экспериментов для подтверждения выводов ученого. Много было скептиков и противников этой идеи.

Только когда Галилей вывел принцип относительности движения, споры начали утихать. Он установил, что равномерное движение Земли не сказывается на процессах, которые на ней протекают. Ученый объяснил, почему мы, жители планеты, ничего не ощущаем во время ее постоянного движения.

Пифагор: биография, открытия, цитаты

Земля в Космосе: Freepick

Для современного человека то, что Земля вращается вокруг Солнца, не сенсация. Исследователи установили такие подробности этого процесса:

• Это движение происходит по особенной орбите (траектории движения), длина которой составляет примерно 930 млн км.
• Скорость движения Земли по орбите равна около 30 км/c, то есть 107 218 км/ч.
• Вращение нашей планеты происходит в направлении востока.
• Земля во время этого вращения сохраняет расстояние от светила в 150 млн км.
• Для одного полного оборота Земле необходимо 365 суток и 6 часов. Промежуток времени, в течение которого происходит это вращение, называем годом.
• За каждые четыре года набираются еще одни сутки. Поэтому через три года на календаре появляется февраль, в котором 29 дней.

Коридор затмений 2021: чего ожидать и опасаться

Когда наша планета совершает это вращение, то ее угол наклона остается неизменным. По этой причине на определенном отрезке траектории Земля больше поворачивается к светилу нижней частью, в Южном полушарии наступает летний сезон.

В это же время на Северный полюс солнечные лучи попадают в гораздо меньшей степени — там наступает период зимних холодов. Есть и периоды, когда Солнце более-менее равномерно бросает лучи на оба полушария. Происходит это весной и осенью.

Итак, разобрались, с какой скоростью движется Земля вокруг Солнца, и в том, что такое орбита Земли. Но на этом особенности движения Земли не заканчиваются.

Движение Земли вокруг своей оси

Если между Северным и Южным полюсами нашей планеты провести воображаемую линию, то получится так называемая земная ось. Вокруг нее постоянно происходит вращение, о котором известно:

Парад планет: что это, чего ожидать от явления

• Земная ось — это не перпендикулярная линия. Она расположена под углом 23,5° по отношению к орбите планеты.
• Вращение вокруг оси осуществляется, как и по орбите, в восточном направлении. Если рассматривать нашу планету сверху в сторону Северного полюса, то вращение оценивается как такое, которое происходит против стрелки часов.
• По мере этого вращения день сменяется ночью.
• Скорость вращения Земли рядом с экватором (разделительная линия, равноудаленная от обоих полюсов, которая проходит по всей окружности планеты) составляет 465 м/с (1 674 км/ч). По мере удаления от экватора скорость такого движения уменьшается.

Последний факт мало известен, но вызывает интерес. Наглядно его можно продемонстрировать так:

• Рядом с экватором расположен город Кито. Люди, которые в нем живут, незаметно для себя постоянно двигаются вместе с планетой на скорости 465 м/с.
• Жители Москвы, которые живут севернее линии экватора, вращаются практически в два раза медленнее. Их скорость примерно равна 260 м/с.

Ретроградный Меркурий: что о нем надо знать

Земля и Солнце в Космосе: Freepick

Этого вращательного движения люди не ощущают, так как оно осуществляется постоянно и равномерно. При этом еще и меняется. Ученые установили, что каждый год происходит замедление вращения в среднем на четыре миллисекунды.

Объясняют это явление притяжением Луны, которое оказывает воздействие на протекание приливов и отливов на планете. Когда они происходят, Луна старается притянуть к себе воду и двигает ее в направлении, которое противоположно ходу Земли.

Это своеобразное противодействие провоцирует возникновение незначительной силы трения на дне водоемов. По законам физики данный процесс приводит к небольшому замедлению скорости движения Земли.

Крайние точки в процессе вращения нашей планеты — это такие даты:

1. Зимнее солнцестояние (21 декабря). В области Южного полярного круга в этот день ночь не наступает. Северный полярный круг, наоборот, оказывается на сутки под покровом ночи.
2. Летнее солнцестояние (21 июня). На этот раз все происходит с точностью наоборот: Южный полярный круг на сутки пленяет ночь, а на Северном день продолжается все 24 часа.
3. В дни весенних (20 марта) и осенних равноденствий (22 или 23 сентября в зависимости от года) ближе всего к Солнцу располагается экватор, а день с ночью равны по продолжительности в обоих полушариях.

Есть ли жизнь на Марсе: пояснения, теории

Почему же Земля не улетает в космические просторы и не падает на Солнце, если она постоянно находится в движении? Действительно, во время ее вращения происходит выработка центробежной силы, которая направлена на то, чтобы отбросить планету от Солнца.

Но это не происходит, потому что движение Земли всегда имеет одинаковую скорость, а безопасное расстояние до светила соотносится с центробежной силой.

Если бы Солнце не притягивало Землю, она бы отправилась «путешествовать» по Галактике. Наша планета упала бы на свою звезду, если бы скорость вращения на орбите была медленнее. Благодаря идеальному природному балансу всех этих сил и скоростей ни того, ни другого не происходит.

Существует ли судьба у человека?

Движение Земли вокруг Солнца подчиняется целому ряду законов, которые человечество разгадывало в течение веков. Люди долго пытались найти иные объяснения смене дня и ночи и времен года. Но теперь точно установлено, что наша планета вращается, а мы движемся вместе с ней.

Уникальная подборка новостей от нашего шеф-редактора

Источник

Физика поля

Беседы о сущности Физики поля

March 2021

Беседа 42. О колебаниях Земли на орбите вокруг Солнца

Коллега, почему Земля, при движении по орбите, не обращается вокруг условного центра пары «Земля-Луна», а только колеблется вдоль орбиты «вперёд-назад»?

Очень хороший вопрос, мой друг, ибо в соответствии с законом «всемирного» тяготения по орбите вокруг Солнца должен двигаться центр масс «Земли-Луны», а Земля должна выписывать вокруг этого центра такую же траекторию, как и Луна, только с гораздо меньшим средним радиусом – примерно 4,67*10 6 м.

Для сравнения, радиус Земли равен 6,37*10 6 м, а радиус лунной орбиты – 3,84*10 8 м. При этом, заметьте, «всемирный» закон требует, чтобы Луна обращалась вокруг центра масс «Земли-Луны», а сторонники «всемирного» закона радиус лунной орбиты рассчитывают относительно центра Земли.

И это не единственный «ляп», связанный с «всемирным» законом, ибо по орбите вокруг Солнца фактически движется не центр масс «Земли-Луны», как это предполагал Ньютон, а центр Земли, совершая колебания только вдоль орбиты! И амплитуда у этих колебаний – те самые 4,67*10 6 метров. А о колебаниях Земли поперёк орбиты никаких свидетельств не существует. И этот факт подтверждают замеры «запаздывания-опережения» импульсов от соответствующих пульсаров в системе отсчёта, связанной с центром поля Земли, а так же результаты слежения за межпланетными станциями «Маринер-6» и «Маринер-7».

Чтобы понять это «странное», на первый взгляд, расхождение фактических результатов с требованиями закона «всемирного» тяготения, вспомним простую, доступную даже для школьника Природу гравитации, которая опубликована в средствах массовой информации в июле 2013 года, а мы с вами рассматривали её в Беседе 6. Здесь гравитация (очень важно!) объясняется не притяжением масс, а разностью давлений между центром потенциального поля и его периферией.

Справка: Параметр «давление» определяется количеством энергии в единице объёма, то есть – объёмной плотностью энергии. Измеряется в Дж/м 3 .

Не менее важно и то, что основные параметры гравитационного поля (гравитационный потенциал и его градиент – напряжённость гравитационного поля) не зависят от вещества в центре поля и его массы. Это вытекает из следующих уравнений:

R 3 /T 2 = const – основополагающий третий Закон Кеплера, где:
R – радиус орбиты (при эллиптической орбите – большая полуось эллипса), м;
Т – период обращения по орбите, с.

Заметьте, радиус орбиты (R) и период обращения (Т) для любой планеты мы можем измерять с достаточной степенью точности. И это делал уже в 16 веке Тихо Браге – учитель Кеплера.

Чтобы получить третий Закон Кеплера в более удобном виде, умножим обе части этого уравнения на 4π 2 (константа возрастёт, но останется константой):

4π 2 R 2 /T 2 = v 2 R = Кп – современный третий Закон Кеплера.

Сделаем ещё шаг вперёд и поделим постоянную Кеплера (Кп) на радиус орбиты (R). В результате получим некое значение (v 2 = Кп/R), которое имеет двойной смысл. Если оно относится к кинетической энергии движения по орбите, то этот параметр можно было бы назвать «кинетиалом» (имеет положительное значение и измеряется в м 2 /с 2 ).

Однако, точно такое же по модулю, но отрицательное значение имеет параметр, который мы называем гравитационным потенциалом в данной точке поля:

-v 2 = Кп/R – измеряется в Дж/кг и может изменять своё значение от минус c 2 (минимум) до нуля (максимум): -c 2 2 2 ). Именно так поступил в своё время Ньютон и получил уравнение Гюйгенса для центростремительного ускорения g = v 2 /R. Поэтому для Ньютона этот параметр являлся лишь ускорением свободного падения пробного тела. Заметьте, в такой формулировке этот параметр характеризует не гравитационное поле (о наличии которого Ньютон даже не догадывался), а ускоренное движение пробного тела.

Умножив это ускорение на массу планеты, Ньютон получил силу притяжения данной планеты к Солнцу (Математические начала натуральной философии, стр. 520):

F = k*m/r 2 – это и был закон «всемирного» тяготения, где:
k – коэффициент притяжения (фактически постоянная Кеплера);
k/r 2 – ускорение свободного падения, как считал Ньютон, а фактически – напряжённость гравитационного поля Солнца в точке нахождения планеты);
m – масса планеты;
r – радиус орбиты планеты.

Однако Ньютон видел, что центростремительная сила (сила притяжения планеты к Солнцу) F = m*k/r 2 зависит только от двух параметров: массы планеты (m) и ускорения свободного падения (k/r 2 ), которое он воспринимал, как СЛЕДСТВИЕ действия этой силы. Но была нужна внешняя ПЕРВОПРИЧИНА и Ньютон «нашёл» её в массе Солнца (М).

Именно поэтому коэффициент притяжения k (фактически, как мы уже знаем, это постоянная Кеплера) стали записывать, как произведение массы Солнца (М) на гравитационную постоянную (G) и закон «всемирного» тяготения сразу потерял свою универсальность, ибо в микромире он уже не работает. Теперь ущербная запись этого «закона» выглядит так:

F = GMm/r 2 , где GM/r 2 = k/r 2 – ускорение свободного падения, которое уже зависит от массы Солнца.

Но сразу же появился другой проблемный вопрос: как масса Солнца на огромном расстоянии воздействует на массу той же Земли? Ответа не было, а на основании ущербного «закона» и быть не могло. Поэтому Ньютон и заявил, что гипотез не измышляет, ибо не мог знать, что ПРИЧИНОЙ возникновения силы притяжения является НАПРЯЖЁННОСТЬ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ. К сожалению, об этом даже не задумываются и современные математики, и даже многие физико-математики.

Итак, первая ведущая идея: Первопричиной силы тяжести является вовсе не ускорение свободного падения (следствие этой силы), а напряжённость гравитационного поля в той его точке, где находится пробное тело. Теперь причина не где-то очень далеко, а совсем рядом с пробным телом (планетой).

Читайте также:  Пицца пока светить будет солнце

Вторая ведущая идея: Постоянная Кеплера, гравитационный потенциал и его градиент – напряжённость гравитационного поля характеризуют только конкретное гравитационное поле, невзирая на то, есть в этом поле пробное тело или его там нет. То есть – эти параметры ни от каких масс не зависят.

Итак, по орбите вокруг центра гравитационного поля Солнца вращается не просто Земля, а гравитационное поле Земли. А вещество самого Солнца и каждая элементарная частичка вещества Земли просто собраны в центре своего поля. И собрано это вещество (повторяю) за счёт разности давлений между центром этого поля и его периферией.

При этом, поле Земли движется вокруг центра поля Солнца по инерции, ибо сумма действующих на него сил (центростремительная и центробежная силы) равна нулю. Следовательно, на всё, что находится внутри зоны действия поля Земли (Луна, Земля, все планеты и их спутники), поле Солнца влияние не оказывает.

Третья ведущая идея: На Землю и Луну силовое поле Солнца воздействия не оказывает. Соответственно, поле Земли не оказывает воздействие на Солнце, а поле Луны не оказывает воздействие на Землю.

Вывод: Массы не притягивают друг друга. Они, как и всё сущее, устремлены к центру гравитационного поля.

Коллега, одну минуту. Вот мы и пришли к закону «всемирного» тяготения: масса Земли устремлена к центру гравитационного поля Солнца, где и находится масса этого самого Солнца. А если проще, то масса Земли устремлена (притягивается) к массе Солнца. Так?

Категорически не так, ибо в зоне действия поля Земли всё сущее, в том числе и все элементарные частицы самой Земли устремлены к центру этого поля, а не к центру поля Солнца.

Повторю ещё раз, ибо это очень важно. Все элементарные частицы Земли и мы с вами, находящиеся на её поверхности, устремлены к центру гравитационного поля Земли, а вовсе не к центру поля Солнца. Это уже неоспоримый факт и об этом мы должны помнить всегда.

Теперь разберёмся, что происходит внутри поля Земли, которое движется по инерции вокруг центра поля Солнца. Вместе с полем Земли вокруг центра поля Солнца обращаются сама Земля и её спутник – Луна, которая, в свою очередь, вместе со своим полем обращается вокруг центра поля Земли (см. рисунок).

В «полнолуние» (Луна относительно Земли находится дальше от Солнца) векторы импульсов Земли и Луны численно складываются, а в «новолуние» (Луна относительно Земли находится ближе к Солнцу) эти векторы вычитаются. Но общий импульс в поле Земли обязан сохраняться. А это возможно только в том случае, если в «полнолуние» скорость движения Земли меньше среднего значения, а в «новолуние» – больше.

Именно закон сохранения импульса является причиной колебаний Земли вдоль своей орбиты.

Хорошо, коллега. Допустим, что эту довольно простую причину колебаний Земли вдоль своей орбиты можно признать. Однако, в чём причина отсутствия колебаний Земли поперёк орбиты «от Солнца – к Солнцу»?

И тут тоже всё очень просто, мой друг, ибо причина здесь заложена в постоянной Кеплера. Но сначала вспомним, что Земля находится в центре своего поля и колебаний относительно поля не совершает, то есть – движется синхронно со своим полем. Это надёжно установленный факт. Если скорость движения Земли в «полнолуние» меньше её среднего значения, то притормаживается и само поле Земли, а вместе с ним и центр масс «Земли-Луны».

Однако, в пределах постоянной Кеплера уменьшение скорости влечёт за собой увеличение радиуса орбиты центра масс, который удаляется от Солнца как раз на ту величину, что центр самой Земли остаётся на прежней орбите. И, наоборот, в «новолуние» скорость движения Земли больше её среднего значения, а радиус орбиты центра масс уменьшается (центр масс приближается к Солнцу) как раз на ту величину, что центр самой Земли и в этом случае остаётся на прежней орбите.

Теперь мы можем сделать интересный вывод: Поперёк орбиты Земли «от Солнца – к Солнцу» колеблется не центр Земли, как того требует закон «всемирного» тяготения, а центр масс «Земли-Луны», как того требует Природа гравитации.

Источник