Жители земли движутся быстрее вокруг солнца полдень полночь

Азбука физики

Научные игрушки

Простые опыты

Этюды об ученых

Решение задач

Презентации

Источник

Учебники

Журнал «Квант»

Общие

А так ли хорошо знакомо вам орбитальное движение? // Квант. — 1989. — №4. — С. 40-41.

По специальной договоренности с редколлегией и редакцией журнала «Квант»

В середине всех этих орбит находится Солнце,
ибо может ли прекрасный этот светоч быть помещен
в столь великолепной храмине в другом,
лучшем месте, откуда он мог бы все освещать собой?
Н.Коперник

Содержание

От попыток древних отыскать закономерности в движении планет — «блуждающих звезд» — до работ Коперника пролегли века. Фактически трудами Коперника и его последователей был совершен гигантский шаг, определивший все дальнейшее развитие астрономической науки. Безусловно, с той поры человечество неизмеримо обогатило свои возможности — вплоть до возможности изучать устройство Солнечной системы непосредственно с межпланетных аппаратов. Однако современные космические исследования не привели к пересмотру фундаментальных законов движения планет, установленных еще во времена лишь наблюдательной астрономии. Более того, вы убедитесь, что с их помощью можно справиться с задачами, которые и возникли только с наступлением космической эры.

Вопросы и задачи

1. Когда жители Земли движутся быстрее вокруг Солнца — в полдень или в полночь?
2. Когда Земля быстрее движется по своей орбите вокруг Солнца — зимой или летом?
3. Астрономы установили, что скорости отдельных частей кольца Сатурна не пропорциональны их расстояниям до оси вращения. К какому выводу о структуре кольца должно было привести это открытие?

нужно сделать, чтобы сообщить там предмету первую космическую скорость?

Представьте, что на стол, обращающийся по орбите вокруг Солнца, «положили» Землю. С какой силой она будет давить на стол?

Мысленный микроопыт

Вообразите себя на месте космонавта, возвращающегося на космический корабль с «избытком» скорости. Можно ли набить шишку, стукнувшись о корабль? Ведь дело происходит в невесомости.

Любопытно, что…

. Марк Твен родился через две недели после появления кометы Галлея в 1835 году, а умер на следующий день после ее максимального сближения с Солнцем в 1910 году. Незадолго до этого Твен в шутку заявил приятелям, что поскольку он родился в год очередного появления кометы Галлея, то он и умрет сразу после ее следующего возвращения.

. несмотря на свою принципиальную порочность, система Птолемея позволяет предсказывать небесные явления с любой степенью точности. С ее помощью, как это ни парадоксально, можно было бы решать некоторые задачи современной космонавтики, например вычислять видимые на небе траектории космических аппаратов.

. среди астрономов в последние годы распространилась гипотеза: у Солнца есть «Напарник», который может обращаться вокруг общего с Солнцем центра масс по весьма вытянутой эллиптической орбите. Это предположение получило поддержку палеонтологов, установивших определенную цикличность вымирания видов животного и растительного мира на Земле, Катастрофы связывают с падением «дождя» комет, вызванного сближением «напарника» с Солнцем. Весь путь по орбите отнимает у солнечного «собрата» не менее 26 миллионов лет, причем сейчас он находится на весьма удаленном от нас участке своей траектории, и потому-то его до сих пор никто не обнаружил.

Что читать в «Кванте» об орбитальном движении

1. «Законы Кеплера и школьная физика» — 1986, № 2, с. 49;
2. «Вторая космическая скорость» — 1986, № 3, с. 21;
3. «Как движется Луна?» — 1986, № 4;
4. «Полет к Солнцу» — 1986, № 4, с. 18;
5. «Парадокс спутника» — 1986, № 5, с. 14;
6. «Маневрирование в космосе» — 1987, № 2, с. 48;
7. «Закон всемирного тяготения» — 1987, № 11, с. 36;
8. «Калейдоскоп «Кванта» — 1987, № 11.

Ответы

1. В полночь скорость собственного вращения Земли добавляется к орбитальной скорости движения Земли вокруг Солнца, в полдень — вычитается из нее.
2. Для северного полушария — зимой, поскольку в это время Земля проходит свой перигелий.
3. Кольцо Сатурна не может быть твердым и сплошным.
4. Ускорения, сообщаемые Солнцем Земле и Луне, примерно одинаковы. Поэтому Земля и Луна образуют единую систему двух тел, обращающихся вокруг общего центра масс, а центр масс системы обращается вокруг Солнца.
5. Нет, так как (в отличие от случая движения по круговой орбите) сила тяготения попеременно совершает положительную и отрицательную работу, следовательно, скорость планеты или спутника то возрастает, то убывает.
6. Спутник не может все время «висеть» над таким районом — ведь плоскость орбиты спутника должна проходить через центр Земли.
7. Нет. Земля и Луна обращаются вокруг разных притягивающих центров.
8. Ничего, поскольку тела в экваториальной зоне уже обладают такой скоростью.
9. С такой же, с какой стол давит на Землю,— с силой, равной по величине силе тяжести стола.
10. Скорость спутника, несмотря на сопротивление воздуха, возрастает. Хотя из-за трения в атмосфере механическая энергия спутника уменьшается, лишь часть потенциальной энергии переходит в тепло; остальная ее часть преобразуется в кинетическую энергию.

Мысленный микроопыт

Невесомость и весомость не имеют отношения к удару, в этом случае важны масса и скорость; так что, работая в будущем в открытом космосе, старайтесь не стукаться о корабль.

Источник

Когда жители земли движутся быстрее вокруг солнца, в полдень или полночь. Почему?

Решение: p= ⇒ F=pS S=πr² r=

H = 24 см = 0,24 м
g = 9,8 ≈ 10
p = 2600 кг/м³

Решение:
P = pgh,
P = 2600 × 10 × 0,24 = 26000 × 0,24 = 6240 (Па)

Как я понимаю, тела неподвижны.
Обозначения:
m— масса правого груза
2m — масса левого( верхнего) груза.
T — сила натяжения нити
N- реакция опоры, направлена вверх от тела 2m.
Fтр— сила трения. Fтр =uN, где u — искомый коэффициент трения.
В случае груза 2m сила натяжения нити T направлена к блоку вправо.
В случае груза m сила T направлена вертикально вверх к блоку.

Напишем уравнения движения на оси OX и OY для верхнего груза.
По оси OX: 0=T-Fтр
(Пишем ноль, т.к система неподвижна и ускорение равно нулю)
По оси OY: 0=N-2mg
( В этом уравнении ноль т.к тело не двигается вертикально)
Решая систему из этих двух уравнений, получаем:
0=T-2umg

Напишем уравнения для нижнего тела. На него не действует сила трения.
0 = mg-T

Получается система из двух уравнений.
1)0 = mg-T
2)0=T-2umg
Решая через T, получаем:
T=mg

То получается:
mg=2umg

Источник