Вращение Земли вокруг собственного центра масс и отсутствие явного вращения вокруг барицентра Системы Земля — Луна, это процесс вращение твердой оболочки (кора и мантия) с разной угловой скоростью и эксцентриситетом (смещением), относительно твердого ядра Земли, под воздействием различных сил притяжения и инерционных сил, вызванных гравитационными полями Солнца, Земли и Луны. Грубое сравнение, вращение не сбалансированного тора (бублик) с эксцентриситетом вокруг гвоздя.
Известно, что Земля и ее спутник Луна объединены в Систему З.-Л., вращающуюся вокруг своего барицентра в гравитационном поле Солнца и других планет, при этом Земля и Луна испытывают воздействия различных инерционных сил.
Существующая теоретическая схема вращения Системы Земля — Луна.
1.1. по законам механики в уравновешенной вращающейся системе двух тел имеющих между собой связь, оба тела должны обращаться вокруг барицентра (центра масс) системы, который лежит на прямой линии связывающей центры масс этих тел.
Следовательно, центр масс Земли (как “противовес” Луны в Системе З. — Л.) теоретически должен описывать некую окружность с радиусом 4672 км (вращаться) вокруг барицентра Системы З. — Л..
1.2. в существующей схеме, рис. 1 показано, что Земля (центр масс Земли) так же, как и Луна, обращается с видимым перемещением вокруг барицентра Системы З. — Л. расположенного внутри планеты Земля на расстоянии около 4672 км от центра масс Системы З.-Л.
Рис. 1. Существующая теоретическая схема вращения Системы Земля — Луна, без масштаба.
1 -кора и мантия Земли. 2-внешнее, жидкое ядро Земли. 3-внутреннее, твердое ядро Земли. 4-центр масс (барицентр) Системы Земля-Луна. 5-экватор. 6-ось вращения Земли. 7-Луна. 8-орбита Луны вокруг барицентра Системы З. — Л. 9— барицентр Системы З. — Л.
10 -орбита центра масс Земли вокруг барицентра Системы З.-Л.
Рис. 1. Сечение 1-1.
1.3 . нет убедительных общеизвестных доказательств о существовании дополнительного, в течение солнечных суток, вращения центра масс Земли по локальной орбите с радиусом 4672 км, вокруг барицентра Системы Земля — Луна. Наблюдение неподвижной Северной звезды на ночном небосводе так же не поддерживает существующую теорию о вращении ядра и самой планеты Земля, вокруг барицентра Системы Земля — Луна.
Внешние и внутренние гравитационные взаимодействия и воздействия между Солнцем и планетами вращающейся Системы Земля — Луна.
2.1. Схема взаимодействий строится на предположении что гравитационные поля Земли и Луны (планет) генерируются только ядрами планет, а твердые слои наружного и внутреннего строения (кора и мантия) не генерируют силу притяжения и являются инертной массой планеты, рис. 2, рис. 3 и рис 4. Данное предположение сделано на основании теории о происхождении гравитации, [4].
Рис. 2. Схема гравитационного активного взаимного притяжения ядер Земли и Луны.
1 — ядро Земли; 2 — ядро Луны; 3 — точечная масса мантии Земли; 4 — точечная масса мантии Луны; 5 — сила притяжения ядра Земли; 6 — сила притяжения ядра Луны.
Рис. 3. Схема активного притяжения инертной массы мантии Луны гравитационным полем ядра Земли.
1 — ядро Земли; 2 — ядро Луны; 3 — точечная масса мантии Земли; 4 — точечная масса мантии Луны; 5 — сила притяжения ядра Земли; 6 — сила притяжения ядра Луны.
Рис. 4. Схема активного притяжения инертной массы мантии Земли гравитационным полем ядра Луны.
.1 — ядро Земли; 2 — ядро Луны; 3 — точечная масса мантии Земли; 4 — точечная масса мантии Луны; 5 — сила притяжения ядра Земли; 6 — сила притяжения ядра Луны.
2.2. по данным инструментальных наблюдений, выводам научных теорий и с учетом изменения магнитных и гравитационных полей, движения тектонических плит, вулканической и сейсмической активности земной поверхности, предполагается, что в недрах Земли происходят динамические процессы (циркуляция, перемешивание) в жидкой оболочке ядра, вращение твердого ядра планеты Земля, [1].
2.3. На схеме, рис. 5 видно, что силы притяжения ядра Земли притягивают мантию Луны и при взаимодействии с силами притяжения ядра Луны суммируются и вместе противодействуют центробежным силам в Системе З. — Л. На мантию Земли, действует всего одна удерживающая сила притяжение ядра Луны, противодействующая центробежным силам. Под воздействием не уравновешенных центробежных сил происходит смещение мантии относительно ядра Земли и дополнительное местное сжатие участка жидкого слоя ядра между мантией и твердым ядром Земли, рис. 7.
Рис. 5. Схема гравитационных взаимодействий и воздействий между Солнцем и планетами во вращающейся Системе Земля — Луна. Луна расположена между IV и I четвертью. Обозначения 1-23, смотри таблицу №1.,24 — направление движения Земли, 25 — направление движения Луны.
2.4. При рассмотрении суточного цикла вращения Луны вокруг Земли наблюдается постоянное изменение направления действия, количества и величины удерживающих сил притяжения и центробежных сил, приложенных к послойным элементам внутреннего строения Земли и Луны. Разностороннее приложение таких сил может вызывать вращение и (или) перемещение, как общее внешнее, так и внутреннее послойное.
2.5. на протяжении большей части солнечных суток ядро Земли является одной из вершин треугольника, стороны которого состоят из сил гравитационного взаимодействия между Землей, Луной и Солнцем, следовательно, имеет больше связей и жестче фиксируется в пространстве по сравнению с окружающей твердой оболочкой. В связи, с чем интенсивное и ощутимое вращение ядра Земли вокруг барицентра Системы Земля — Луна, маловероятно.
кора и мантия 2.2.
испытывает
испытывает
силу тяжести
притяжение к Солнцу
притяжение к Солнцу
центробежную силу
центробежную силу (Солнца)
центробежную силу (Солнца)
силу тяжести
10 Р3.2.2. притяжение к ядру Земли
центробежную силу
центробежную силу (ядра Земли, Солнца и Луны)
6 Р5.2.1. притяжение к ядру Луны
12 Р5.2.2. притяжение к ядру Луны
(центробежные силы Солнца и Луны. )
центробежную силу ядра Луны
продолжение таб. №1
кора и мантия 3.2.
испытывает
испытывает
притяжение к Солнцу
притяжение к Солнцу
центробежную силу (Солнца)
центробежную силу (Солнца)
16 Р3.3.1. притяжение к ядру Земли
20 Р3.3.2. притяжение к ядру Земли
центробежную силу ядра Земли
центробежную силу ядра Земли
силу тяжести
22 Р5.3.2. притяжение к ядру Луны
центробежную силу
центробежную силу (ядра Луны, Земли и Солнца)
2.6. вычисление фактического радиуса вращения центра масс планеты вокруг барицентра Системы Земля — Луна требует уточнения на основании активных и пассивных поэлементных гравитационных взаимодействий и воздействий между Землей, Луной и Солнцем.
Новая теоретическая схема вращения Системы Земля — Луна.
3.1. новая принципиальная схема вращения Земли в составе вращающейся Системы Земля — Луна основана на предположениях, изложенных в разделе 2 настоящей статьи.
3.2. по условию данной теории, Земля не вращается вокруг барицентра Системы Земля — Луна и для уравновешивания системы, инертная масса коры и мантии Земли под воздействием центробежных сил смещается, опирается на опору — ядро Земли, которое имеет более сильные гравитационные связи с мантией и ядром Луны.
3.3. в точке опирания мантии на ядро Земли передача усилия происходит через частично сжатый жидкий слой ядра, который работает как подшипник скольжения. Барицентр Системы Земля — Луна при передаче усилия на ядро Земли через жидкий слой определится в ядре Земли, рис. 6. Основываясь на данной схеме можно предположить, что вращения твердой оболочки и ядра Земли происходят с разными угловыми скоростями и по принципу работы роторного двигателя, есть научные предположения о ротации в центре Земли, [5].
3.4. движение (вращение) Луны постоянно уменьшает, с одной стороны относительно барицентра Земли и увеличивает с другой стороны, интенсивность воздействия лунного гравитационного поля на вещество внутреннего строения Земли. В результате происходит уменьшение и увеличение центробежных сил в противоположных полусферах Земли разделенных плоскостью оси вращения Системы Земля — Луна.
3.5. постоянный дисбаланс центробежных сил поддерживает и влияет на существующий момент импульса вращения Земли вокруг своего барицентра.
Не уравновешенная система двух полусфер, в момент своего появления (появление спутника Луна) создала и продолжает порождать нестабильный импульс момента силы, который повлиял на первоначальный момент импульса вращения Земли вокруг своего барицентра.
Рис. 6. Принципиальная схема вращения и передачи усилия между твердой оболочкой и ядром Земли
1 — твердое ядро Земли. 2— твердая оболочка. 3-жидкая расплавленная часть ядра. 4— Луна.
5 — сжатый участок жидкого слоя ядра.
Приблизительное сопоставление некоторых общеизвестных природных процессов происходящих на Земле и их объяснение работой внутри Земли описанной в новой теоретической схеме вращения Системы Земля — Луна.
4.1. крупные тектонические плиты расположены в средних широтах и выше к полюсам в обоих полушариях. Мелкие тектонические плиты расположенные ближе к экватору, [1], это части раздробленных крупных плит в результате воздействия опорной реакции на твердую оболочку планеты со стороны движущегося с качением ядра Земли.
Также приплюснутость и ее уменьшение, с полюсов геоида могла возникнуть от взаимодействия оболочки и ядра Земли, и уменьшения центробежных сил в связи с отдалением Луны.
4.2. усилие от реакции распределяется радиально и ограничено шаровым сектором, вершина которого все время направлена к центру Земли, а основание в виде шарового сегмента вращается в плоскости близкой к экватору, рис. 7.
В зоне периодического действия основания конуса происходит перемещение тектонических плит и как следствие сейсмическая активность, выдавливание магмы через вулканы.
1 -кора и мантия Земли. 2-сжатая зона жидкого слоя ядра Земли. 3-внутреннее, твердое ядро Земли. 4-зона периодического действия шарового сектора. 5-экватор. 6-ось вращения Земли. 7-Луна. 8-орбита Луны. 9-центр масс (барицентр) Системы Земля-Луна. 10-орбита центра масс Системы З.-Л. 11— шаровой сектор.
Рис. 7. Сечение 1-1
4.3. перемешивание жидкой расплавленной части ядра, генерация магнитного поля, нутация оси и изменение интенсивности гравитационного поля планеты [1], можно объяснить взаимным перемещением между твердой оболочкой и твердым ядром Земли по принципу роторного двигателя.
Вращения твердой оболочки и ядра Земли происходят с разными угловыми скоростями и приблизительно по принципу работы роторного двигателя.
Первичным было самостоятельное вращение Земли, без Луны .
1. В.В.Стогний, Г.А.Стогний. С 11 Физика Земли: Учебное пособие. Якутск: Изд. Якутского университета, 2000. 190 с. УДК 550.83 ББК 26.21. С 11 ISBN 5-7513-0244-3
2. Трофимова Т.И. Физика от А до Я. — М.: Дрофа, 2002. — 304 с.: ил. — (Справочник школьника)
УДК 373.167.1:54(03) ББК 22.3я2 Т76 ISBN 5-7107-3572-8
Источник
Фокус Земля-Луна
Земля-луна центр тяжести является общим центром тяжести ( барицентра ) в системе Земля-Луна . Хотя Луна с Земли, видимая из ( геоцентрической точки ), кажется, вращается вокруг центра Земли , тем не менее, и Земля, и Луна вокруг их общего центра масс и — вращаются — в созерцании неподвижной системы Солнца. Из-за огромной массы Земли он все еще находится внутри Земли (точнее: в мантии Земли ), но не совпадает с центром Земли .
Лунная орбита не круг, но приблизительно эллиптический с земной луной центром тяжести при фокальной точке эллипса . Из-за эксцентриситета лунной орбиты расстояние Земля-Луна варьируется более чем на 13 процентов от (в среднем) от 356 410 до 406 740 км в ритме аномального месяца . Таким образом, и Луна, и центр Земли находятся на разном расстоянии от центра тяжести Земля-Луна.
Система Земля-Луна с центром тяжести Земля-Луна в качестве общего центра тяжести вращается вокруг Солнца в целом .
содержание
Основы
Тела вращающихся в невесомости состояния всегда вращаются вокруг своего центра масс . По отношению к внешним силам центр тяжести движется так, как если бы в нем объединилась вся масса тела. Например, центр тяжести брошенного вверх молота движется точно по параболе, в то время как молот вращается вокруг центра тяжести рядом с головкой молота.
То же самое относится к «двойному телу » (системе двух тел ), состоящему из двух небесных тел, таких как Б. Земля и Луна: их движение в космосе можно разбить на
движение общего центра тяжести по кеплеровской эллиптической орбите вокруг Солнца под действием прилагаемой им силы тяжести ; « земная орбита » вокруг Солнца на самом деле является орбитой центра тяжести Земля-Луна .
вращение Земли и Луны вокруг общего центра тяжести. Вращение друг вокруг друга приводит к тому, что Земля вращается по своей орбите вокруг Солнца в радиальном и вертикальном направлениях. Этот эффект называется месячными или лунными орбитальными возмущениями (англ. Lunar perturbation ) Земли или земными возмущениями Луны. Как и фазы луны, их период составляет около 29½ дней.
В первом приближении достаточно рассматривать Землю и Луну как точечные массы. Положение общего центра тяжести на линии, соединяющей два центра масс, определяется в соответствии с определением центра масс как расстояния от центра Земли и как расстояния от центра Луны : р Э. <\ displaystyle r _ <\ mathrm >> р М. <\ displaystyle r _ <\ mathrm >>
р Э. знак равно р м М. м Э. + м М. <\ displaystyle r _ <\ mathrm > = r \, <\ frac >> > + m _ <\ mathrm > >>> р М. знак равно р м Э. м Э. + м М. <\ displaystyle r _ <\ mathrm > = r \, <\ frac >> > + m _ <\ mathrm > >>>
точечная масса земли м Э. <\ displaystyle m _ <\ mathrm >>
точечная масса луны м М. <\ Displaystyle м _ <\ mathrm >>
их среднее расстояние между ними р знак равно р Э. + р М. ≈ 384 000 км <\ displaystyle r = r _ <\ mathrm > + r _ <\ mathrm > \ около 384 000 \; <\ text >>
Поскольку массы Земли и Луны находятся в соотношении примерно 81: 1:
м Э. ≈ 81 год ⋅ м М. <\ displaystyle m _ <\ mathrm > \ около 81 \ cdot m _ <\ mathrm >>
их общий центр тяжести находится примерно на одной восьмидесяти секунде расстояния между двумя центрами масс вне центра масс Земли:
⇒ р Э. ≈ 1 81 год + 1 ⋅ р ≈ 384 000 км 82 <\ displaystyle \ Rightarrow r _ <\ mathrm > \ приблизительно <\ frac <1><81 + 1>> \ cdot r \ приблизительно <\ frac <384 000 \; <\ text >> <82 >>>
Таким образом, это примерно 4700 км от центра Земли в направлении Луны или примерно 1700 км ниже поверхности Земли.
Радиальное колебание
В то время как орбита общего центра тяжести вокруг Солнца представляет собой почти идеальный кеплерэллипс, Земля покидает эту орбиту на расстояние до 4700 км. В результате получается пульсация примерно 0,03 ‰ (как частное из 4700 км и среднего расстояния от Солнца до Земли в одну а.е. ) — отклонение, которое невозможно увидеть в точном масштабе.
Однако с Луной колебание все еще составляет 1,2%. Так как земля позади центра на орбите , как видна с Луны, разница между орбитой осью с орбитой Луны и его линейный эксцентриситет 4700 км или 1,2% меньше , чем расстояние перигея и сумма лунной орбиты оси и его линейный эксцентриситет 4700 км, что на 1,2% меньше апогея .
И наоборот, расстояние от центра Земли до центра тяжести Земля-Луна колеблется на 1,2%, то есть примерно на ± 60 км в ритме аномального (кеплеровского) периода обращения Луны.
Вертикальное колебание
В вертикальном направлении колебания менее выражены, чем в радиальном направлении. Плоскость лунной орбиты наклонена примерно на 5 ° к плоскости эклиптики — плоскости вращения Земля-Солнце . Луна движется на одной половине своей орбиты вокруг Земли выше, а в течение другой половины ниже плоскости эклиптики, Земля по другую сторону барицентра движется по другую сторону плоскости эклиптики; Когда вы бежите через другую половину трассы, для обоих тел все наоборот. Из-за относительно небольшого угла наклона и близости Земли к барицентру это колебание Земли составляет всего несколько сотен километров.
р М. <\ displaystyle r _ <\ mathrm 