Масса Луны
Масса Луны.
Масса Луны составляет 1,23 % от массы Земли. Иными словами, масса Луны в 81 раз меньше массы Земли. Среди всех спутников планет Солнечной системы Луна стоит на шестом месте по массе.
Масса и плотность Луны:
Масса Луны составляет 7,35 · 10 22 кг или, если быть точнее, 7,3477 · 10 22 кг. Она равна всего лишь 1,23 % от массы Земли. Иными словами, масса Луны в 81 раз меньше массы Земли.
Среди всех спутников планет Солнечной системы Луна стоит на шестом месте по массе (после Титана – спутника Сатурна, Ганимеда – спутника Юпитера, Каллисто – спутника Юпитера, Тритона – спутника Нептуна и Ио – спутника Юпитера).
Масса, как физическая величина, является мерой гравитационных свойств тела (гравитации, притяжения) и мерой его инертности. Соответственно различают гравитационную массу тела и инертную массу тела. В современной физике гравитационная масса и инертная масса считаются равными.
Как следствие проявления гравитационных свойств и действия закона всемирного тяготения два тела притягиваются друг к другу тем сильнее, чем больше их массы. Или чем больше масса тела, тем с большей силой она притягивает другие тела. Гравитационная масса определяет меру такого гравитационного притяжения (силы гравитационного притяжения).
Согласно закону всемирного тяготения сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m1 и m2, разделёнными расстоянием r, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния:
где G – гравитационная постоянная, равная примерно 6,67⋅10 −11 м³/(кг·с²).
При этом масса тела не зависит от скорости движения тела и остается неизменным при любых процессах.
Масса измеряется в килограммах и относится к одной из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ).
Исходя из массы Луны, как физической величины рассчитываются и другие параметры естественного спутника Земли: плотность, ускорение свободного падения, сила тяжести, первая космическая скорость, вторая космическая скорость и пр.
Средняя плотность Луны (ρ) – 3,3464 г/см³ или 3346,4 кг/м³. Для сравнения: средняя плотность Земли (ρ) – 5,5153 г/см³.
Сила тяжести и ускорение свободного падения на Луне:
Ускорение свободного падения на экваторе Луны (g) равно 1,62 м/с² или 0,165 g Земли. Для сравнения: на Земле ускорение свободного падения составляет 9,81 м/с 2 и меняется от 9,832 м/с² на полюсах до 9,78 м/с² на экваторе.
Сила тяжести на Луне в 6,06 раз меньше, чем на Земле. Это означает, что человек, весящий 72 кг, будет весить на Луне всего 11,952 кг, т.е. около 12 кг. Каждый шаг потребует в 6 раз меньше усилий, чем на Земле. Если быть точнее, то вес человека на Земле равен 72 кг · 9,81 м/с 2 = 706,32 Н, а вес на Луне равен 72 кг · 1,62 м/с 2 = 116,64 Н. В то время масса человека на Луне (72 кг) будет одинаковой, что и на Земле (72 кг).
Вес – это сила, с которой любое тело, находящееся в поле сил тяжести (как правило, создаваемое каким-либо небесным телом, например, Землёй, Солнцем и т. д.), действует на опору или подвес, препятствующие свободному падению тела. Вес тела, покоящегося в инерциальной системе отсчёта, равен силе тяжести, действующей на тело. Сила тяжести – это сила притяжения тела к небесному телу.
Вес (сила тяжести) рассчитывается по формуле F = m·g ,
F – сила тяжести, Н,
m – масса тела, кг,
g – ускорение свободного падения, м/с 2 .
Первая космическая скорость и вторая космическая скорость на Луне:
Первая космическая скорость (v1) на Луне равна 1,68 км/с. Для сравнения: первая космическая скорость на Земле равна 7,91 км/с.
Первая космическая скорость (круговая скорость) – это минимальная (для заданной высоты над поверхностью планеты) горизонтальная скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы он совершал движение по круговой орбите вокруг планеты.
Первая космическая скорость определяется массой и радиусом небесного тела, а также высотой над его поверхностью.
Первая космическая скорость вычисляется по формулам:
,
,
М – масса планеты, кг,
R – радиус орбиты, м,
R0 – радиус планеты, м,
h – высота над поверхностью планеты, м.
Вторая космическая скорость (v2) на Луне равна 2,38 км/с. Она в 5 раз меньше (или 0,2 раза больше) второй космической скорости на Земле. Для сравнения: вторая космическая скорость на Земле равна 11,19 км/с.
Вторая космическая скорость (параболическая скорость, скорость освобождения, скорость убегания) – это наименьшая скорость, которую необходимо придать объекту (например, космическому аппарату), масса которого пренебрежимо мала по сравнению с массой небесного тела (например, планеты), для преодоления гравитационного притяжения этого небесного тела и покидания замкнутой орбиты вокруг него.
Вторая космическая скорость определяется радиусом и массой небесного тела.
Вторая космическая скорость вычисляется по формулам:
,
.
Влияние Луны на Землю:
Луна является крупным и массивным спутник Земли , а потому она оказывает ощутимое гравитационное воздействие на планету. Основным проявлением такого гравитационного воздействия являются морские приливы и отливы. На противоположных сторонах Земли образуются (в первом приближении) две выпуклости – со стороны, обращённой к Луне, и с противоположной ей. В мировом океане этот эффект выражен намного сильнее, чем в твёрдой коре (выпуклость воды больше). Амплитуда приливов (разность уровней прилива и отлива) на открытых пространствах океана невелика и составляет 30-40 см. Однако вблизи берегов вследствие набега на твёрдое дно приливная волна увеличивает высоту точно так же, как обычные ветровые волны прибоя. Учитывая направление обращения Луны вокруг Земли , можно составить картину следования приливной волны по океану . Сильным приливам больше подвержены восточные побережья материков. Максимальная амплитуда приливной волны на Земле наблюдается в заливе Фанди в Канаде и составляет 18 метров.
Источник
энциклопедия жизненных ответов
мы стараемся находить самые интересные вопросы и давать на них исчерпывающие ответы. заходите к нам почаще и вы всегда будете находить для себя что-нибудь новое и интересное.
темы вопросов
актуальные комментарии к ответам
Как соотносятся плотности Луны и Земли?
Графическое сопоставление размеров и яркости Земли и Луны.
Радиус. Средний радиус Луны составляет 1737,1 км. Средний радиус Земли — 6371,0 км. Следовательно, Луна в 3,667 раза меньше Земли.
Площадь. Отсюда следует, что площадь поверхности Луны (37,93 млн км2) в 13,45 раза меньше площади Земли (510,1 млн км2), в 3,93 раза меньше площади земной суши и приблизительно равна суммарной площади 3-х огромнейших государств мира — Рф, Канады и Китая.
Сияние. С учетом того, что альбедо (отражательная способность) поверхности Луны (0,12) в 3 раза ниже, чем у Земли (0,367), освещение, создаваемое полной Луной на Земле, в 41 раз слабее, чем дает полная Земля на Луне. Это соответствует разнице в 4m звездных величины: сияние полной Луны -12m,7, сияние полной Земли -16m,7.
Объем. По объему Луна в 49,33 раза меньше Земли, другими словами она занимает чуток больше 2% места в пространстве.
Масса. При всем этом масса Луны (7,3477-1022 кг) в 81,3 раза меньше массы Земли (5,9736-1024 кг).
Тяготение. Сила тяжести (ускорение свободного падения) на поверхности Луны (1,62 м/с2) в 6 раз ниже, чем на Земле (9,81 м/с2).
Плотность. Соответственно средняя плотность Луны (3346,4 кг/м³) составляет только чуток больше 60% от плотности Земли (5515,3 кг/м³).
День. Средние солнечные день на Луне в 29,530588194 раза длиннее, чем на Земле и составляют, в том случае выразить их в земных единицах времени, 29 суток 12 часов 44 минутки 2,82 секунды.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Добавить комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Источник
Луна в числах
Среднее расстояние до Луны – 384401 км = 60.27 экваториальных радиусов Земли
Минимальное расстояние от Земли до Луны (перигей) – 356400 км
Максимальное расстояние от Земли до Луны (апогей) – 406700 км
Время за которое проходит свет от Луны до Земли – 1.3 сек
Эксцентриситет орбиты Луны — 0,049
Средние расстояние от центра Земли до центра масс Земля-Луна – 4670 км
Средний угловой диаметр Луны на небе (геоцентрическое) – 31’ 05.2”
Угловой диаметр Луны на небе в перигее – 33’ 28.8”
Угловой диаметр Луны на небе в апогее – 29’ 23.2”
Звездная величина Луны в полнолуние — -12.55 m
Наклон орбиты Луны к плоскости эклиптики – 5° 8’ 43.4”
Сидерический орбитальный период (звездный) – 27.321661 дней = 27 дней 7 часов 43 минуты 11.5 секунды
Синодический (период смены фаз) – 29.530588 дней = 29 дней 12 часов 44 минуты 2.8 секунды
Аномалистический месяц (период обращения Луны вокруг Земли) – 27.554550 дней = 27 дней 13 часов 18 минут 33.1 секунды
Период обращения линии узлов орбиты (ретроградное движение) – 18.61 год
Период обращения точки перигея (прямое движение) – 8.85 лет
Орбитальная скорость Луны – 2681 км/ч = 1.023 км/с
Угловая скорость движения Луны по небу – 33’/час
Суточная скорость движения Луны относительно звезд – 13.176358°
Mean interval between two successive meridian passages
Интервал между двумя последовательными прохождениями меридиана Луной – 24 часа 50.47 мин
Видимая либрация по долготе – 7°54’
Видима либрация по широте – 6°50’
Полная площадь видимой поверхности Луны с учетом либраций – 59%
Наклон экватора Луны относительно плоскости эклиптики – 1° 32.5’
Наклон экватора Луны относительно плоскости орбиты – 6° 41’
Диаметр Луны – 3476 км
Длинна экватора Луны – 10920 км
Площадь поверхности Луны – 37.96х10 6 км 2 = 0.074 от площади поверхности Земли
Объем Луны – 2199х10 9 км 3 = 2.03% от объема Земли
Масса Луны – 7.352х10 25 г = 1/81.3 от массы Земли
Плотность Луны – 3.341 г/см 3 = 0.606 от плотности Земли
Ускорение свободного падения на поверхности Луны — 1,63 м/с 2 = 16.5% от земного
Вторая космическая скорость – 2.38 км/ c (11.2 км/с у Земли)
Освещенность поверхности Земли от Луны в полнолунье – 0.25 люкс
Освещенность поверхности Луны от полной Земли в небе Луны — 16 люкс
Температура поверхности Луны ночью — -170 — -180° С
Максимальная температура поверхности Луны днем — +130° С
Температура пород Луны залегающая на глубине 1 м (температура постоянная) — -35° С
Площадь морских бассейнов на всей Луне – 16.9% от всей площади Луны
Площадь морских бассейнов на видимой стороне Луны (без учета либраций) – 31.2% от видимой стороны Луны
Площадь морских бассейнов на обратной стороне Луны (без учета либраций) – 2.6% от обратной стороны Луны
Источник
Луна – спутник Земли
Общие сведения о Луне
Луна – это единственный естественный спутник Земли.
Луна является наиболее близким к Солнцу спутником планеты, поскольку у Меркурия и Венеры нет спутников.
Луна состоит из коры, верхней мантии (астеносферы), средней мантии, нижней мантии и ядра.
Поверхность Луны покрыта реголитом – смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеоритов с лунной поверхностью.
Русское наименование Луна восходит к праславянскому «светлая». Греки называли спутник Земли Селеной, древние египтяне – Ях (Иях), вавилоняне – Син.
В 1984 году на Гавайской конференции по планетологии была коллективно выдвинута теория возникновения Луны, получившая название теории Гигантского столкновения. Она утверждает, что спутник возник 4,6 миллиарда лет назад после столкновения Земли с небесным телом Тейа.
Орбита Луны
Перигей (ближайшая к Земле точка орбиты): 363 104 километра (изменяется в пределах 356 400 – 370 400 километров).
Апогей (самая далекая от Земли точка орбиты): 405 696 километров (изменяется в пределах 404 000 – 406 700 километров).
Средняя скорость движения Луны по орбите составляет около 1,023 километра в секунду.
Луна вращается вокруг Земли по эллиптической орбите с периодом 27,32166 суток, постепенно удаляясь от нее вследствие приливного ускорения на 38 миллиметров в год, то есть ее орбита представляет собой медленно раскручивающуюся спираль.
3D-модель Луны
Физические характеристики Луны
Луна – пятый по размеру спутник Солнечной системы.
Температура поверхности Луны колеблется от −173 °C ночью до +127 °C в подсолнечной точке. Температура пород на глубине 1 метр постоянна и равна −35 °C.
Средний радиус Луны составляет 1737,1 километра, то есть примерно 0,273 радиуса Земли.
Площадь поверхности Луны составляет 3,793 х 10 7 квадратных километров.
Средняя плотность Луны составляет 3,3464 грамм на кубический сантиметр.
Ускорение свободного падения на Луне равно 1,62 метра на секунду в квадрате (0,165 g).
Масса Луны равна 7,3477 х 10 22 килограмм.
Сравнительные размеры Земли и Луны
Атмосфера Луны
Атмосфера Луны крайне разрежена, в ней присутствуют следы водорода, гелия, неона и аргона.
Когда поверхность не освещена Солнцем, содержание газов над ней не превышает 2 x 10 5 частиц на кубический сантиметр, а после восхода увеличивается на два порядка за счет дегазации грунта.
Исследование Луны
Уже во II веке до н. э. Гиппарх исследовал движение Луны по звездному небу, определив наклон лунной орбиты относительно эклиптики, размеры Луны и расстояние от Земли, а также выявил ряд особенностей движения.
Одну из первых лунных карт составил Джованни Риччиоли в 1651 году, он же дал названия крупным темным областям, именовав их «морями».
Новым этапом исследования Луны стало применение фотографии в астрономических наблюдениях, начиная с середины XIX века.
Впервые Луны достиг советский космический корабль «Луна-2» 13 сентября 1959 года.
Впервые удалось заглянуть на обратную сторону Луны в 1959 году, когда советская станция «Луна-3» пролетела над ней и сфотографировала невидимую с Земли часть ее поверхности.
Американская программа пилотируемого полета на Луну называлась «Apollo». Первая посадка произошла 20 июля 1969 года; последняя – в декабре 1972 года. Первым человеком, ступившим 21 июля 1969 года на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг, вторым – Эдвин Олдрин. Третий член экипажа Майкл Коллинз оставался в орбитальном модуле.
После того как в августе 1976 года советская станция «Луна-24» доставила на Землю образцы лунного грунта, следующий аппарат – японский спутник «Hiten» – полетел к Луне лишь в 1990 году.
В рамках исследования Луны в настоящее время работают несколько луноходов и орбитальных зондов разных государств.
Интересные факты о Луне
Луна является единственным внеземным астрономическим объектом, на котором побывал человек.
Юридический статус Луны описывает Соглашение о Луне от 1979 года, которое провозглашает принцип исключительно мирного использования Луны и других небесных тел, принцип равных прав всех государств на исследования небесных тел, принцип недопустимости претензии со стороны любого государства на распространение своего суверенитета на какое-либо небесное тело.
Земной диск висит в небе Луны почти неподвижно.
Гравитационное влияние Луны вызывает на Земле морские приливы и отливы. Максимальная амплитуда приливной волны на Земле наблюдается в заливе Фанди в Канаде и составляет 18 метров.
Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной, то есть обращение Луны вокруг Земли и вращение вокруг собственной оси синхронизировано.
Явление либрации, открытое Галилео Галилеем в 1635 году, позволяет наблюдать около 59 % лунной поверхности.
В отличие от Земли Луна не имеет глобального магнитного поля, однако намагниченные породы на ее поверхности создают небольшие локализованные защитные экраны.
Суперлуние – астрономическое явление, при котором момент прохождения Луной перигея совпадает с ее полной фазой.
Источник