Երկրի վրա կանգնած մարդուն ձգում է լուսինը։ Ինչու՞ է երկիր մոլորակը գրավում լուսնին, մարդուն և այլ մարմիններին: Արդյո՞ք Երկիրը գրավում է ճյուղից կախված խնձորը:

Սա թյուրիմացություն է։ Հին ժամանակներում մարդիկ դիտում էին ծովի մակընթացությունները և տեսնելով, որ մակընթացային ալիքը հետևում է լուսնին, նրանք որոշեցին, որ լուսնի և ջրի միջև կապ կա՝ ստիպելով իրենց ձեռք մեկնել միմյանց: Այս բացատրությունն առանց որևէ ստուգման արդեն փոխանցվել է ջրին, ոչ միայն ծովերում, այլև ցանկացած ձևով։ Օրինակ, մարդիկ սկսեցին հավատալ, որ լիալուսնի ժամանակ ստորերկրյա ջրերը ավելի մոտ են բարձրանում մակերեսին, և դա նպաստում է բույսերի աճին: Այս համոզմունքի մեկ այլ ձևը խելագարների վարքագիծը բացատրում էր նրանով, որ լուսինը արյուն է ձգում երակներում, դրանից արյունը հոսում է գլխին և խաթարում բանականությունը:

Իրականում Լուսինը գրավում է ոչ միայն ջուրը, այլև ցանկացած առարկա՝ համաձայն Նյուտոնի համընդհանուր ձգողության օրենքի: Ըստ այս օրենքի՝ ձգողական ուժը բավականին արագ նվազում է հեռավորության հետ։ Միջին հեռավորությունը մինչև Լուսին 384000 կիլոմետր է։ Երկրի տրամագիծը 12700 կիլոմետր է։ Սա նշանակում է, որ Երկրի մի կողմը մոտ 3%-ով մոտ է Լուսնին, քան հակառակ կողմը: Ձգողության օրենքի համաձայն՝ Երկրի Լուսնին ամենամոտ կողմը ձգում է Լուսինը մոտ 7%-ով ավելի, քան հեռավոր կողմը։ Երկրի համար դա նշանակում է, որ նրա վրա ուժ է գործում՝ ձգվելով ԵրկիրԼուսին-Երկիր առանցքի երկայնքով: Այս ուժը կոչվում է մակընթացային ուժ.

Մակընթացային ուժի ազդեցության տակ ամբողջ երկրագունդը փոքր-ինչ դեֆորմացվում է։ Լուսնի կողմից և ից հակառակ կողմըառաջանում են փոքր կուզիկներ, իսկ կողքերում երկրակեղևը, ընդհակառակը, մի փոքր խորանում է։ Հասարակածում՝ սրանց բարձրությունը ամուր մակընթացություններմոտ կես մետր է։ Այն նվազում է ավելի բարձր լայնություններում: Իր առանցքի շուրջ Երկրի պտույտի շնորհիվ մակընթացային ալիքները շարժվում են Երկրի մակերևույթի երկայնքով՝ շրջանցելով այն մոտ 25 ժամում (լրացուցիչ ժամը կապված է Լուսնի շարժման հետ ուղեծրում)։ Այս ընթացքում Երկրի յուրաքանչյուր կետում երկու անգամ մակընթացություն է լինում:

Պինդ մակընթացությունները դժվար է տեսնել, քանի որ երկրակեղևը բարձրանում և իջնում ​​է մայրցամաքային մասշտաբով: Դրանք հնարավոր է եղել չափել միայն 20-րդ դարի երկրորդ կեսին նոր աստղագիտական ​​ու տիեզերական տեխնոլոգիաների շնորհիվ։ Օրինակ, GPS գլոբալ դիրքորոշման համակարգը (օբյեկտների գտնվելու վայրը որոշելու համակարգ՝ հիմնված օգտագործման վրա արհեստական ​​արբանյակներ Earth) սկզբունքորեն թույլ է տալիս հետևել շարժումներին երկրի ընդերքըսանտիմետրերի ճշգրտությամբ, իսկ արբանյակների լազերային տիրույթը՝ միլիմետրերի ճշտությամբ։

Օվկիանոսներում մակընթացությունների պատճառը նույն մակընթացային ուժն է: Բաց օվկիանոսում մակընթացային ալիքի բարձրությունը մոտավորապես նույնն է, ինչ երկրակեղևում՝ 30-60 սանտիմետր։ Բայց ծովի ջուր, ի տարբերություն երկրակեղեւի, շարժական է։ Հետեւաբար, երբ մեկը մոտենում է ափին, մակընթացային ալիքի բարձրությունը մեծանում է: Նեղ ծոցերում այն ​​կարող է բարձրանալ մինչև 10 մետր և ավելի:

Մակընթացային դեֆորմացիաները բացատրում են բազմաթիվ երևույթներ։ Նրանց մասին ավելին կարող եք կարդալ ՄՏՍՆՄԿ հրատարակչության կողմից հրապարակված բաժնում:

Մեր մոլորակը շատ առեղծվածներ ունի, բայց ժամանակի ընթացքում մարդիկ աստիճանաբար բացահայտում և բացատրում են Երկրի վրա տեղի ունեցող որոշակի գործընթացներ, երևույթներ։ Իսկ այսօր մենք ուզում ենք խոսել ձգողականության խնդիրների մասին և հասկանալ, թե ինչու է Երկիրը գրավում շրջակա մարմինները։

Ինչու է երկիրը գրավում մարդկանց

Եվ մենք կսկսենք զրույցը ինքներս մեզ հետ։ Գաղտնիք չէ, որ մարդկանց գրավում է Երկիրը: Սա ակնհայտ և անվիճելի փաստ է, որը հեշտ է ապացուցել. ցատկելով ցանկացած բարձրությունից՝ լինի դա սովորական աթոռ, թե պարաշյուտով ցատկ, մարդն անընդհատ շտապում է դեպի Երկիր։

Այնուամենայնիվ, հարցն այն է, թե ինչու ենք մենք ուղիղ դեպի Երկիր գնում: Եվ այստեղ պատասխանը սովորական ֆիզիկան է, ավելի ճիշտ՝ համընդհանուր ձգողության օրենքը։ Ինչպես նշել է Նյուտոնը շատ դարեր առաջ, ավելի մեծ զանգված ունեցող մարմիններն ունեն հատկություններ, որոնք թույլ են տալիս գրավել ավելի քիչ զանգված ունեցող մարմինները: Այդ իսկ պատճառով Երկիրը գրավում է ոչ միայն մարդուն, այլեւ շրջապատող բոլոր մարմիններին։

Ինչու է երկիրը ձգում լուսնի վրա

Ինչպես գիտեք, մեր մոլորակը գրավում է ոչ միայն այն մարմինները, որոնք ուղղակիորեն գտնվում են իր մակերեսին կամ նույնիսկ մթնոլորտում: Խոսքը այնպիսի երկնային մարմնի մասին է, ինչպիսին Լուսինն է՝ մեր բնական արբանյակը։ Ինչպես գիտեք, Լուսինը պտտվում է Երկրի շուրջը, և նման պտույտի բանալին, ի դեպ, ընդամենը համընդհանուր ձգողության կորալն է։

Իր շարժման և դեպի Երկիր ձգման շնորհիվ է, որ Լուսինը շարժվում է մեր մոլորակի շուրջ իր հետագծով: Հատկանշական է, որ գիտնականները վաղուց նկատում են մեր արբանյակի հետագծի աստիճանական փոփոխությունը, ինչպես նաև կանխատեսում են, որ ապագայում այն ​​կարող է նույնիսկ փլուզվել դեպի Երկրի մակերես։ Այնուամենայնիվ, տիեզերական մասշտաբով այս «ապագան» գալիս է միլիոնավոր տարիներ առաջ:

Պետք է հասկանալ, որ այս իրավիճակում Երկրի շուրջ Լուսնի պտույտը ոչ այլ ինչ է, քան վերահսկվող անկում՝ աշխատելով ձգողականության, ինչպես նաև շարժման արագության ազդեցության տակ։

Ինչու է արևը ձգում երկիրը

Ինչպես արդեն ասացինք, համընդհանուր ձգողության օրենքը ակտուալ է ոչ միայն Երկրի մակերեսին, այլև նրա ուղեծրին։ Այնուամենայնիվ, ոչ ոք չի չեղարկում այն ​​տիեզերքի և մեր տիեզերքի այլ մասերում: Այսպիսով, օրինակ, ինչպես Երկիրն է ձգում Լուսինը, Արևը ձգում է Երկրին և մեր գալակտիկայի մյուս օբյեկտներին: Այս բոլոր առարկաները պտտվում են Արեգակի շուրջը, և այս երևույթը տեղի է ունենում նաև համընդհանուր ձգողության շնորհիվ, քանի որ Արեգակն ունի ամենամեծ զանգվածը մեր գալակտիկայում, որը գերազանցում է Տիեզերքի մնացած բոլոր մարմինների զանգվածը:

Հարցեր.

1. Ի՞նչ կոչվեց համընդհանուր ձգողականություն:

Համընդհանուր ձգողականությունը կոչվում էր տիեզերքի բոլոր մարմինների փոխադարձ ձգողություն:

2. Ո՞րն է համընդհանուր ձգողության ուժերի այլ անվանումը:

Համընդհանուր ձգողության ուժերը այլ կերպ կոչվում են գրավիտացիոն (լատիներեն gravitas - «ձգողականություն»):

3. Ո՞վ և ո՞ր դարում է հայտնաբերել համընդհանուր ձգողության օրենքը:

Համընդհանուր ձգողության օրենքը հայտնաբերեց Իսահակ Նյուտոնը 17-րդ դարում։

4. Ինչպե՞ս է ընթերցվում համընդհանուր ձգողության օրենքը:

Ցանկացած երկու մարմին դեպի միմյանց ձգվում է ուժով, որն ուղիղ համեմատական ​​է նրանց զանգվածների արտադրյալին և հակադարձ համեմատական՝ նրանց միջև հեռավորության քառակուսուն։

5. Գրի՛ր համընդհանուր ձգողության օրենքը արտահայտող բանաձեւը.

6. Ո՞ր դեպքերում պետք է օգտագործել այս բանաձեւը գրավիտացիոն ուժերը հաշվարկելու համար:

Բանաձևը կարող է կիրառվել գրավիտացիոն ուժերը հաշվարկելու համար, եթե մարմինները կարող են ընդունվել որպես նյութական կետեր 1) եթե մարմինների չափերը շատ ավելի փոքր են, քան նրանց միջև եղած հեռավորությունները. 2) եթե երկու մարմին գնդաձև են և միատարր. 3) եթե գնդաձև մի մարմին իր զանգվածով և չափերով մի քանի անգամ ավելի մեծ է, քան երկրորդը.

7. Արդյո՞ք Երկիրը գրավում է ճյուղից կախված խնձորը:

Համընդհանուր ձգողության օրենքի համաձայն՝ խնձորը Երկիրը ձգում է նույն ուժով, ինչ Երկիրը՝ խնձոր, միայն հակառակ ուղղությամբ։

Զորավարժություններ.

1. Բերե՛ք ձգողականության դրսևորման օրինակներ:

Մարմինները գետնին ընկնում են ձգողականության ազդեցության տակ երկնային մարմիններ(Երկիր, Լուսին, արև, մոլորակներ, գիսաստղեր, երկնաքարեր) միմյանց:

2. Տիեզերական կայանթռչում է երկրից լուսին: Ինչպե՞ս է փոխվում այս դեպքում դեպի Երկիր նրա ձգման ուժի վեկտորի մոդուլը: դեպի Լուսին? Արդյո՞ք կայանը ձգվում է դեպի Երկիրը և Լուսինը նույն կամ տարբեր մոդուլային ուժերով, երբ այն գտնվում է նրանց միջև: Հիմնավորե՛ք բոլոր երեք պատասխանները։ (Հայտնի է, որ Երկրի զանգվածը մոտ 81 անգամ մեծ է Լուսնի զանգվածից)։

3. Հայտնի է, որ Արեգակի զանգվածը 330000 անգամ մեծ է Երկրի զանգվածից։ Ճի՞շտ է, որ Արևը 330000 անգամ ավելի ուժգին է ձգում Երկիրը, քան Երկիրը Արևին: Բացատրե՛ք պատասխանը։

Ոչ, մարմիններն իրար ձգում են նույն ուժերով, քանի որ ձգողականության ուժը համաչափ է նրանց զանգվածների արտադրյալին:

4. Տղայի նետած գնդակը որոշ ժամանակով շարժվեց դեպի վեր։ Միաժամանակ նրա արագությունը անընդհատ նվազում էր, մինչև այն հավասարվեց զրոյի։ Հետո գնդակը սկսեց ցած ընկնել՝ աճող արագությամբ։ Բացատրե՛ք՝ ա) Երկրին ձգող ուժը ազդե՞լ է գնդակի վրա նրա վերև շարժման ընթացքում. ներքեւ; բ) ինչն է առաջացրել գնդակի արագության նվազում, երբ այն շարժվում է դեպի վեր. ներքև շարժվելիս արագության բարձրացում; գ) ինչու, երբ գնդակը շարժվում է դեպի վեր, նրա արագությունը նվազում է, իսկ երբ այն շարժվում է ներքև, այն մեծանում է:

ա) այո, ձգողական ուժը գործել է ամբողջ ճանապարհին. բ) ձգողականության համընդհանուր ուժը (Երկրի ձգողականությունը). գ) վեր շարժվելիս մարմնի արագությունն ու արագացումը տարբեր ուղղություններով են, իսկ ներքև շարժվելիս՝ համակցված։

5. Երկրի վրա կանգնած մարդուն գրավու՞մ է Լուսինը: Եթե ​​այո, ապա ինչո՞վ է այն ավելի շատ ձգում` Լուսինը, թե՞ Երկիրը: Արդյո՞ք լուսինը գրավում է այս մարդուն: Արդարացնել պատասխանները.

Այո, բոլոր մարմինները ձգվում են միմյանց, բայց մարդու ձգողական ուժը դեպի Լուսին շատ ավելի քիչ է, քան Երկիրը, քանի որ. Լուսինը շատ ավելի հեռու է:

Սա թյուրիմացություն է։

Հին ժամանակներում մարդիկ դիտում էին ծովի մակընթացությունները և տեսնելով, որ մակընթացային ալիքը հետևում է լուսնին, նրանք որոշեցին, որ լուսնի և ջրի միջև կապ կա՝ ստիպելով իրենց ձեռք մեկնել միմյանց: Այս բացատրությունն առանց որևէ ստուգման արդեն փոխանցվել է ջրին, ոչ միայն ծովերում, այլև ցանկացած ձևով։ Օրինակ, մարդիկ սկսեցին հավատալ, որ լիալուսնի ժամանակ ստորերկրյա ջրերը ավելի մոտ են բարձրանում մակերեսին, և դա նպաստում է բույսերի աճին: Այս համոզմունքի մեկ այլ ձևը խելագարների վարքագիծը բացատրում էր նրանով, որ լուսինը արյուն է ձգում երակներում, դրանից արյունը հոսում է գլխին և խաթարում բանականությունը:

Փաստորեն, Լուսինը ձգում է ոչ միայն ջուրը, այլև ցանկացած առարկա՝ համաձայն Նյուտոնի համընդհանուր ձգողության օրենքի: Ըստ այս օրենքի՝ ձգողական ուժը բավականին արագ նվազում է հեռավորության հետ։ Միջին հեռավորությունը մինչև Լուսին 384000 կիլոմետր է։ Երկրի տրամագիծը 12700 կիլոմետր է։ Սա նշանակում է, որ Երկրի մի կողմը մոտ 3%-ով մոտ է Լուսնին, քան հակառակ կողմը: Ձգողության օրենքի համաձայն՝ Երկրի Լուսնին ամենամոտ կողմը ձգում է Լուսինը մոտ 7%-ով ավելի, քան հեռավոր կողմը։ Երկրի համար սա նշանակում է, որ նրա վրա ուժ է գործում՝ ձգտելով ձգել երկրագունդը Լուսին-Երկիր առանցքի երկայնքով: Այս ուժը կոչվում է մակընթացային ուժ.

Մակընթացային ուժի ազդեցության տակ ամբողջ երկրագունդը փոքր-ինչ դեֆորմացվում է։ Լուսնի կողմից և հակառակ կողմից առաջանում են փոքրիկ կուզիկներ, իսկ երկրակեղևի կողմերում, ընդհակառակը, մի փոքր խորտակվում է։ Հասարակածում՝ սրանց բարձրությունը ամուր մակընթացություններմոտ կես մետր է։ Այն նվազում է ավելի բարձր լայնություններում: Իր առանցքի շուրջ Երկրի պտույտի շնորհիվ մակընթացային ալիքները շարժվում են Երկրի մակերևույթի երկայնքով՝ շրջանցելով այն մոտ 25 ժամում (լրացուցիչ ժամը կապված է Լուսնի շարժման հետ ուղեծրում)։ Այս ընթացքում Երկրի յուրաքանչյուր կետում երկու անգամ մակընթացություն է լինում:

Պինդ մակընթացությունները դժվար է տեսնել, քանի որ երկրակեղևը բարձրանում և իջնում ​​է մայրցամաքային մասշտաբով: Դրանք հնարավոր է եղել չափել միայն 20-րդ դարի երկրորդ կեսին նոր աստղագիտական ​​ու տիեզերական տեխնոլոգիաների շնորհիվ։ Օրինակ, GPS գլոբալ դիրքորոշման համակարգը (արհեստական ​​Երկրի արբանյակների օգտագործման հիման վրա օբյեկտների գտնվելու վայրը որոշելու համակարգ) սկզբունքորեն թույլ է տալիս հետևել երկրակեղևի շարժումներին սանտիմետրերի ճշգրտությամբ, իսկ արբանյակների լազերային միջակայքը միլիմետրերի ճշգրտությամբ:

Օվկիանոսներում մակընթացությունների պատճառը նույն մակընթացային ուժն է: Բաց օվկիանոսում մակընթացային ալիքի բարձրությունը մոտավորապես նույնն է, ինչ երկրակեղևում՝ 30-60 սանտիմետր։ Սակայն ծովի ջուրը, ի տարբերություն երկրակեղեւի, շարժական է։ Հետեւաբար, երբ մեկը մոտենում է ափին, մակընթացային ալիքի բարձրությունը մեծանում է: Նեղ ծոցերում այն ​​կարող է բարձրանալ մինչև 10 մետր և ավելի:

Մակընթացային դեֆորմացիաները բացատրում են բազմաթիվ երևույթներ։ Նրանց մասին ավելին կարող եք կարդալ Վ.Սուրդինի «Հինգերորդ ուժը» գրքույկում, որը հրատարակվել է MTsNMO հրատարակչության կողմից։