Tas ir pārpratums. Senatnē cilvēki vēroja jūras plūdmaiņas un, redzot, ka paisuma vilnis seko Mēnesim, nolēma, ka starp mēnesi un ūdeni pastāv saistība, liekot viņiem sniegties vienam pret otru. Šis skaidrojums bez jebkādas pārbaudes jau ir pārnests uz ūdeni ne tikai jūrās, bet arī jebkurā formā. Piemēram, cilvēki sāka uzskatīt, ka pilnmēness laikā gruntsūdeņi paceļas tuvāk virsmai un tas veicina augu augšanu. Cits šīs pārliecības veids trako uzvedību skaidroja ar to, ka mēness vēnās pievelk asinis, no tā asinis plūst uz galvu un izjauc saprātu.

Patiesībā Mēness pievelk ne tikai ūdeni, bet arī jebkurus objektus – saskaņā ar Ņūtona universālās gravitācijas likumu. Saskaņā ar šo likumu pievilkšanās spēks diezgan strauji samazinās līdz ar attālumu. Vidējais attālums līdz Mēnesim ir 384 000 kilometru. Zemes diametrs ir 12 700 kilometri. Tas nozīmē, ka viena Zemes puse ir aptuveni par 3% tuvāk Mēnesim nekā pretējā puse. Saskaņā ar gravitācijas likumu Mēnesim tuvāko Zemes pusi Mēness pievelk par aptuveni 7% vairāk nekā tālāko pusi. Zemei tas nozīmē, ka uz to iedarbojas spēks, kuram ir tendence stiepties Zeme pa Mēness-Zemes asi. Šo spēku sauc paisuma spēks.

Paisuma spēka ietekmē viss globuss ir nedaudz deformēts. No mēness puses un no pretējā puse parādās mazi kupri, un sānos zemes garoza, gluži pretēji, nedaudz iegrimst. Pie ekvatora šo augstumu cietie plūdmaiņas ir apmēram pusmetrs. Augstākos platuma grādos tas samazinās. Pateicoties Zemes rotācijai ap savu asi, paisuma viļņi virzās pa Zemes virsmu, apejot to aptuveni 25 stundās (papildu stunda saistīta ar Mēness kustību orbītā). Šajā laikā katrā Zemes punktā divas reizes notiek bēgums un bēgums.

Cietās plūdmaiņas ir grūti pamanāmas, jo zemes garoza paceļas un nokrīt kontinenta mērogā. Tos bija iespējams izmērīt, tikai pateicoties jaunajām astronomiskajām un kosmosa tehnoloģijām 20. gadsimta otrajā pusē. Piemēram, GPS globālās pozicionēšanas sistēma (sistēma objektu atrašanās vietas noteikšanai, pamatojoties uz mākslīgie pavadoņi Zeme) principā ļauj izsekot kustībām zemes garoza ar centimetru precizitāti, un satelītu lāzera diapazons - ar milimetru precizitāti.

Paisumus okeānos izraisa tas pats plūdmaiņas spēks. Atklātā okeānā paisuma viļņa augstums ir aptuveni tāds pats kā zemes garozā - 30-60 centimetri. Bet jūras ūdens, atšķirībā no zemes garozas, ir mobils. Tāpēc, tuvojoties krastam, paisuma viļņa augstums palielinās. Šauros līčos tas var pacelties līdz 10 metriem vai vairāk.

Plūdmaiņas deformācijas izskaidro daudzas parādības. Vairāk par tiem var lasīt izdevniecības MTSNMO izdotajā izdevumā.

Mūsu planētai ir daudz noslēpumu, taču laika gaitā cilvēki pamazām atšķetinās un izskaidro noteiktus procesus, parādības, kas notiek uz Zemes. Un šodien mēs vēlamies runāt par gravitācijas jautājumiem un saprast, kāpēc Zeme piesaista apkārtējos ķermeņus.

Kāpēc zeme piesaista cilvēkus

Un mēs sāksim sarunu ar sevi. Nav noslēpums, ka cilvēkus piesaista Zeme. Tas ir acīmredzams un neapstrīdams fakts, ko ir viegli pierādīt: izlēcis no jebkura augstuma, vai tas būtu parasts krēsls vai lēciens ar izpletni, cilvēks vienmēr steidzas pretī Zemei.

Tomēr jautājums ir, kāpēc mēs ejam tieši uz Zemi. Un šeit atbilde ir parastā fizika, pareizāk sakot, universālās gravitācijas likums. Kā Ņūtons atzīmēja pirms daudziem gadsimtiem, ķermeņiem ar lielāku masu ir īpašības, kas ļauj tiem piesaistīt ķermeņus ar mazāku masu. Tāpēc Zeme piesaista ne tikai cilvēku, bet arī visus apkārtējos ķermeņus.

Kāpēc zeme velk Mēnesi

Kā zināms, mūsu planēta piesaista ne tikai tos ķermeņus, kas atrodas tieši uz tās virsmas vai pat atmosfērā. Mēs runājam par tādu debess ķermeni kā Mēness, mūsu dabiskais pavadonis. Kā zināms, Mēness griežas ap Zemi, un šādas rotācijas atslēga, starp citu, ir tikai universālās gravitācijas aploks.

Pateicoties savai kustībai un pievilcībai Zemei, Mēness pārvietojas pa savu trajektoriju ap mūsu planētu. Zīmīgi, ka zinātnieki jau sen ir novērojuši pakāpeniskas izmaiņas mūsu satelīta trajektorijā, kā arī prognozē, ka nākotnē tas var pat sabrukt līdz Zemes virsmai. Tomēr šī "nākotne" kosmiskā mērogā sniedzas miljoniem gadu senā pagātnē.

Jāsaprot, ka šajā situācijā Mēness griešanās ap Zemi nav nekas vairāk kā kontrolēts kritiens, darbojoties gravitācijas, kā arī kustības ātruma ietekmē.

Kāpēc saule velk zemi

Kā jau teicām, universālās gravitācijas likums ir aktuāls ne tikai uz Zemes virsmas, bet arī tās orbītā. Tomēr neviens to neatceļ citās kosmosa un mūsu Visuma daļās. Tā, piemēram, tāpat kā Zeme velk Mēnesi, Saule velk zemi un citus objektus mūsu galaktikā. Visi šie objekti riņķo ap Sauli, un šī parādība notiek arī universālās gravitācijas dēļ, jo Saulei ir lielākā masa mūsu galaktikā, kas pārsniedz visu pārējo Kosmosa ķermeņu kopējo masu.

Jautājumi.

1. Ko sauca par universālo gravitāciju?

Universālo gravitāciju sauca par visu Visuma ķermeņu savstarpējo pievilcību.

2. Kāds cits nosaukums ir universālās gravitācijas spēkiem?

Universālās gravitācijas spēkus citādi sauc par gravitācijas spēku (no latīņu gravitas - "gravitācija").

3. Kurš un kurā gadsimtā atklāja universālās gravitācijas likumu?

Universālās gravitācijas likumu 17. gadsimtā atklāja Īzaks Ņūtons.

4. Kā tiek lasīts universālās gravitācijas likums?

Jebkuri divi ķermeņi tiek piesaistīti viens otram ar spēku, kas ir tieši proporcionāls to masu reizinājumam un apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam starp tiem.

5. Pierakstiet formulu, kas izsaka universālās gravitācijas likumu.

6. Kādos gadījumos šī formula jāizmanto gravitācijas spēku aprēķināšanai?

Formulu var izmantot, lai aprēķinātu gravitācijas spēkus, ja ķermeņus var uzskatīt par materiālie punkti: 1) ja ķermeņu izmēri ir daudz mazāki par attālumiem starp tiem; 2) ja divi ķermeņi ir sfēriski un viendabīgi; 3) ja viens ķermenis, pēc formas sfērisks, pēc masas un izmēra ir daudzkārt lielāks nekā otrais.

7. Vai Zemi piesaista ābols, kas karājas zarā?

Saskaņā ar universālās gravitācijas likumu ābols pievelk Zemi ar tādu pašu spēku kā Zeme - ābols, tikai pretējā virzienā.

Vingrinājumi.

1. Sniedziet gravitācijas izpausmes piemērus.

Ķermeņi krīt zemē gravitācijas ietekmē debess ķermeņi(Zeme, Mēness, saule, planētas, komētas, meteorīti) viens otram.

2. Kosmosa stacija lido no zemes uz mēnesi. Kā šajā gadījumā mainās tā pievilkšanās spēka pret Zemi vektora modulis? līdz mēnesim? Vai stacija pievelk Zemi un Mēnesi ar vienādiem vai atšķirīgiem moduļa spēkiem, kad tā atrodas pa vidu starp tiem? Pamato visas trīs atbildes. (Ir zināms, ka Zemes masa ir aptuveni 81 reizi lielāka par Mēness masu).

3. Ir zināms, ka Saules masa ir 330 000 reižu lielāka par Zemes masu. Vai tā ir taisnība, ka Saule velk Zemi 330 000 reižu spēcīgāk nekā Zeme velk Sauli? Paskaidrojiet atbildi.

Nē, ķermeņi pievelk viens otru ar vienādiem spēkiem, jo pievilkšanās spēks ir proporcionāls to masu reizinājumam.

4. Zēna iemestā bumba kādu laiku pacēlās uz augšu. Tajā pašā laikā tā ātrums visu laiku samazinājās, līdz tas kļuva vienāds ar nulli. Tad bumba sāka krist uz leju, pieaugot ātrumam. Paskaidrojiet: a) vai pievilkšanās spēks pret Zemi iedarbojās uz bumbu tās kustības laikā uz augšu; uz leju; b) kas izraisīja bumbiņas ātruma samazināšanos, tai virzoties uz augšu; palielinot ātrumu, virzoties uz leju; c) kāpēc, bumbiņai virzoties uz augšu, tās ātrums samazinās, un, virzoties uz leju, palielinās.

a) jā, pievilkšanās spēks darbojās visu ceļu; b) universālais gravitācijas spēks (Zemes gravitācija); c) virzoties uz augšu, ķermeņa ātrums un paātrinājums ir dažādos virzienos, un, virzoties uz leju, tie ir kopīgi virzīti.

5. Vai cilvēku, kas stāv uz Zemes, piesaista Mēness? Ja jā, tad kas to vairāk piesaista: Mēness vai Zeme? Vai mēness piesaista šo cilvēku? Pamatojiet atbildes.

Jā, visi ķermeņi pievelkas viens pie otra, bet cilvēka pievilkšanās spēks uz Mēnesi ir daudz mazāks nekā uz Zemi, jo. Mēness ir daudz tālāk.

Tas ir pārpratums.

Senatnē cilvēki vēroja jūras plūdmaiņas un, redzot, ka paisuma vilnis seko Mēnesim, nolēma, ka starp Mēnesi un ūdeni pastāv saistība, liekot viņiem sniegties vienam pret otru. Šis skaidrojums bez jebkādas pārbaudes jau ir pārnests uz ūdeni ne tikai jūrās, bet arī jebkurā formā. Piemēram, cilvēki sāka uzskatīt, ka pilnmēness laikā gruntsūdeņi paceļas tuvāk virsmai un tas veicina augu augšanu. Cits šīs pārliecības veids trako uzvedību skaidroja ar to, ka mēness vēnās pievelk asinis, no tā asinis plūst uz galvu un izjauc saprātu.

Patiesībā Mēness pievelk ne tikai ūdeni, bet arī jebkurus objektus – saskaņā ar Ņūtona universālās gravitācijas likumu. Saskaņā ar šo likumu pievilkšanās spēks diezgan strauji samazinās līdz ar attālumu. Vidējais attālums līdz Mēnesim ir 384 000 kilometru. Zemes diametrs ir 12 700 kilometri. Tas nozīmē, ka viena Zemes puse ir aptuveni par 3% tuvāk Mēnesim nekā pretējā puse. Saskaņā ar gravitācijas likumu Mēnesim tuvāko Zemes pusi Mēness pievelk par aptuveni 7% vairāk nekā tālāko pusi. Zemei tas nozīmē, ka uz to iedarbojas spēks, kas tiecas izstiept zemeslodi pa Mēness-Zemes asi. Šo spēku sauc paisuma spēks.

Paisuma spēka ietekmē viss globuss ir nedaudz deformēts. No Mēness puses un no pretējās puses parādās nelieli kupri, un zemes garozas malās, gluži pretēji, tas nedaudz grimst. Pie ekvatora šo augstumu cietie plūdmaiņas ir apmēram pusmetrs. Augstākos platuma grādos tas samazinās. Pateicoties Zemes rotācijai ap savu asi, paisuma viļņi virzās pa Zemes virsmu, apejot to aptuveni 25 stundās (papildu stunda saistīta ar Mēness kustību orbītā). Šajā laikā katrā Zemes punktā divas reizes notiek bēgums un bēgums.

Cietās plūdmaiņas ir grūti pamanāmas, jo zemes garoza paceļas un nokrīt kontinenta mērogā. Tos bija iespējams izmērīt, tikai pateicoties jaunajām astronomiskajām un kosmosa tehnoloģijām 20. gadsimta otrajā pusē. Piemēram, globālā pozicionēšanas sistēma GPS (objektu atrašanās vietas noteikšanas sistēma, pamatojoties uz mākslīgo Zemes pavadoņu izmantošanu) principā ļauj izsekot zemes garozas kustībām ar centimetru precizitāti un lāzera attālumu satelītus ar ar milimetru precizitāti.

Paisumus okeānos izraisa tas pats plūdmaiņas spēks. Atklātā okeānā paisuma viļņa augstums ir aptuveni tāds pats kā zemes garozā - 30-60 centimetri. Taču jūras ūdens, atšķirībā no zemes garozas, ir kustīgs. Tāpēc, tuvojoties krastam, paisuma viļņa augstums palielinās. Šauros līčos tas var pacelties līdz 10 metriem vai vairāk.

Plūdmaiņas deformācijas izskaidro daudzas parādības. Vairāk par tiem var lasīt V. Surdina brošūrā "Piektais spēks", ko izdevusi MTsNMO izdevniecība.