وزارة التربية والتعليم في الاتحاد الروسي
MOU "الثانوية مع. سولودنيكي.
مقال
حول موضوع:
لماذا لا يسقط القمر على الأرض؟
أكمل بواسطة: الطالب 9 Cl ،
فيكليستوف أندريه.
التحقق:
Mikhailova E.A.
سولودنيكي 2006
1 المقدمة
2. قانون الجاذبية
3. هل يمكن تسمية القوة التي تجذب بها الأرض القمر بوزن القمر؟
4. هل هناك قوة طرد مركزي في نظام الأرض والقمر ، ما الذي تعمل عليه؟
5. حول ماذا يدور القمر؟
6. هل يمكن أن تصطدم الأرض والقمر؟ تتقاطع مداراتهم حول الشمس ، وليس مرة واحدة
7. الخاتمة
8. الأدب
مقدمة
احتلت السماء المرصعة بالنجوم خيال الناس في جميع الأوقات. لماذا تضيء النجوم؟ كم منهم يلمع في الليل؟ هل هم بعيدون عنا؟ هل للكون النجمي حدود؟ منذ العصور القديمة ، فكر الإنسان في هذه الأسئلة والعديد من الأسئلة الأخرى ، وسعى إلى فهم وفهم هيكل ذلك عالم كبيرالذي نعيش فيه. هذا فتح أوسع مساحة لدراسة الكون ، حيث تلعب قوى الجاذبية دورًا حاسمًا.
من بين جميع القوى الموجودة في الطبيعة ، تختلف قوة الجاذبية ، أولاً وقبل كل شيء ، في أنها تتجلى في كل مكان. جميع الأجسام لها كتلة ، والتي تُعرَّف بأنها نسبة القوة المؤثرة على الجسم إلى التسارع الذي يكتسبه الجسم تحت تأثير هذه القوة. تعتمد قوة الجذب المؤثرة بين أي جسمين على كتلة كلا الجسمين ؛ إنه يتناسب مع ناتج جماهير الهيئات المدروسة. بالإضافة إلى ذلك ، تتميز قوة الجاذبية بحقيقة أنها تخضع للقانون المتناسب عكسياً مع مربع المسافة. قد تعتمد القوى الأخرى على المسافة بشكل مختلف تمامًا ؛ العديد من هذه القوى معروفة.
تتعرض جميع الأجسام الثقيلة للجاذبية بشكل متبادل ، وتحدد هذه القوة حركة الكواكب حول الشمس والأقمار الصناعية حول الكواكب. وقفت نظرية الجاذبية - النظرية التي أنشأها نيوتن ، عند المهد العلم الحديث. نظرية أخرى للجاذبية طورها أينشتاين هي أعظم إنجاز للفيزياء النظرية في القرن العشرين. خلال قرون من تطور البشرية ، لاحظ الناس ظاهرة الجذب المتبادل للأجساد وقاسوا حجمها ؛ لقد حاولوا وضع هذه الظاهرة في خدمتهم ، لتجاوز تأثيرها ، وأخيراً ، مؤخرًا ، حسابها بدقة متناهية خلال الخطوات الأولى في عمق الكون.
القصة معروفة على نطاق واسع أن اكتشاف قانون نيوتن للجاذبية الكونية كان سببه سقوط تفاحة من على الشجرة. لا ندري مدى موثوقية هذه القصة ، لكن يبقى السؤال: "لماذا لا يسقط القمر على الأرض؟" أثار اهتمام نيوتن وقاده إلى اكتشاف قانون الجاذبية الكونية. تسمى قوى الجاذبية العامة أيضًا الجاذبية.
قانون الجاذبية
لا تكمن ميزة نيوتن فقط في تخمينه اللامع حول الانجذاب المتبادل للأجسام ، ولكن أيضًا في حقيقة أنه كان قادرًا على إيجاد قانون تفاعلهم ، أي صيغة لحساب قوة الجاذبية بين جسمين.
ينص قانون الجاذبية العامة على أن: أي جسمين ينجذبان لبعضهما بقوة تتناسب طرديًا مع كتلة كل منهما وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة بينهما
حسب نيوتن التسارع الذي أعطته الأرض للقمر. تسارع سقوط الأجسام بحرية على سطح الأرض هو 9.8 م / ث 2. تتم إزالة القمر من الأرض على مسافة تساوي حوالي 60 نصف قطر الأرض. لذلك ، حسب نيوتن ، فإن العجلة على هذه المسافة ستكون:. يجب أن يقترب القمر ، الذي يسقط بمثل هذا التسارع ، من الأرض في الثانية الأولى بمقدار 0.27 / 2 \ u003d 0.13 سم
لكن القمر ، بالإضافة إلى ذلك ، يتحرك بالقصور الذاتي في اتجاه السرعة اللحظية ، أي على طول خط مستقيم ظل عند نقطة معينة إلى مداره حول الأرض (الشكل 1). يتحرك القمر بالقصور الذاتي ، ويجب أن يبتعد عن الأرض ، كما يظهر من الحساب ، في ثانية واحدة بمقدار 1.3 مم.بالطبع ، لا نلاحظ مثل هذه الحركة ، حيث يتحرك القمر في الثانية الأولى على طول نصف القطر إلى مركز الأرض ، وفي الثانية - بشكل عرضي. كلتا الحركتين تضيف بشكل مستمر. يتحرك القمر على طول خط منحني بالقرب من دائرة.
تأمل تجربة تُظهر كيف أن قوة الجذب التي تعمل على جسم بزاوية قائمة لاتجاه الحركة بواسطة القصور الذاتي تحول حركة مستقيمة إلى حركة منحنية (الشكل 2). تستمر الكرة ، بعد أن تدحرجت من مجرى مائل ، بالقصور الذاتي في التحرك في خط مستقيم. إذا وضعت مغناطيسًا على الجانب ، ثم تحت تأثير قوة الجذب للمغناطيس ، يكون مسار الكرة منحنيًا.
بغض النظر عن مدى صعوبة المحاولة ، لا يمكنك رمي كرة من الفلين بحيث تصف الدوائر في الهواء ، ولكن بربط الخيط بها ، يمكنك جعل الكرة تدور في دائرة حول يدك. الخبرة (الشكل 3): يسحب الوزن المعلق من خيط يمر عبر أنبوب زجاجي الخيط. تسبب قوة شد الخيط تسارع الجاذبية ، والذي يميز التغير في السرعة الخطية في الاتجاه.
يدور القمر حول الأرض ممسكًا بقوة الجاذبية. يجب أن يبلغ قطر الحبل الفولاذي الذي سيحل محل هذه القوة حوالي 600 كم.ولكن على الرغم من قوة الجذب الهائلة هذه ، فإن القمر لا يسقط على الأرض ، لأن له سرعة أولية ، علاوة على أنه يتحرك بالقصور الذاتي.
معرفة المسافة من الأرض إلى القمر وعدد دورات القمر حول الأرض ، حدد نيوتن مقدار التسارع الجاذب للقمر.
اتضح نفس الرقم - 0.0027 م / ث 2
أوقف قوة جذب القمر إلى الأرض - وسوف يندفع في خط مستقيم إلى هاوية الفضاء الخارجي. ستطير الكرة بعيدًا بشكل عرضي (الشكل 3) إذا انكسر الخيط الذي يحمل الكرة أثناء الدوران حول الدائرة. في الجهاز الموضح في الشكل 4 ، على جهاز طرد مركزي ، فقط الوصلة (الخيط) هي التي تحافظ على الكرات في مدار دائري. عندما ينكسر الخيط ، تتناثر الكرات على طول الظل. يصعب على العين أن تلتقط حركتها المستقيمة عندما تكون خالية من الاتصال ، ولكن إذا قمنا بعمل مثل هذا الرسم (الشكل 5) ، فسيترتب على ذلك أن الكرات ستتحرك بشكل مستقيم ، عرضيًا إلى الدائرة.
توقف عن الحركة بسبب القصور الذاتي - وسيسقط القمر على الأرض. كان من الممكن أن يستمر السقوط أربعة أيام ، وتسع عشرة ساعة ، وأربع وخمسين دقيقة ، وسبعة وخمسين ثانية - حسب نيوتن ذلك.
باستخدام صيغة قانون الجاذبية الكونية ، من الممكن تحديد القوة التي تجذب بها الأرض القمر: أين جيهو ثابت الجاذبية ، تي 1 و م 2 هي كتل الأرض والقمر ، و r هي المسافة بينهما. باستبدال البيانات المحددة في الصيغة ، نحصل على قيمة القوة التي تجذب بها الأرض القمر وهي تقريبًا 2 10 17 N
ينطبق قانون الجاذبية الكونية على جميع الأجسام ، مما يعني أن الشمس تجذب القمر أيضًا. دعونا نعول بأي قوة؟
تبلغ كتلة الشمس 300000 ضعف كتلة الأرض ، لكن المسافة بين الشمس والقمر أكبر بـ 400 مرة من المسافة بين الأرض والقمر. لذلك ، في الصيغة ، سيزداد البسط بمقدار 300000 مرة ، والمقام - بمقدار 400 2 ، أو 160.000 مرة. ستكون قوة الجاذبية أكبر مرتين تقريبًا.
لكن لماذا لا يسقط القمر على الشمس؟
يسقط القمر على الشمس بنفس الطريقة التي يسقط بها على الأرض ، أي يكفي فقط للبقاء على نفس المسافة تقريبًا ، يدور حول الشمس.
تدور الأرض حول الشمس مع قمرها - القمر ، مما يعني أن القمر يدور أيضًا حول الشمس.
يطرح السؤال التالي: القمر لا يسقط على الأرض ، لأنه ، بسرعته الأولية ، يتحرك بالقصور الذاتي. لكن وفقًا لقانون نيوتن الثالث ، فإن القوى التي يعمل بها جسمان على بعضهما البعض متساوية في الحجم وموجهة بشكل معاكس. لذلك ، ما هي القوة التي تجذب بها الأرض القمر إلى نفسها ، بنفس القوة التي يجذب بها القمر الأرض. لماذا لا تسقط الأرض على القمر؟ أم أنها تدور أيضًا حول القمر؟
الحقيقة هي أن كلا من القمر والأرض يدوران حول مركز مشترك للكتلة ، أو ، تبسيطًا ، يمكننا القول ، حول مركز جاذبية مشترك. أذكر التجربة مع الكرات وآلة الطرد المركزي. كتلة إحدى الكرتين ضعف كتلة الأخرى. من أجل أن تظل الكرات الموصولة بخيط في حالة توازن فيما يتعلق بمحور الدوران أثناء الدوران ، يجب أن تكون مسافاتها من المحور أو مركز الدوران متناسبة عكسيًا مع الجماهير. تسمى النقطة أو المركز التي تدور حولها هذه الكرات بمركز كتلة الكرتين.
لم يتم انتهاك قانون نيوتن الثالث في تجربة الكرات: القوى التي تسحب بها الكرات بعضها البعض نحو مركز الكتلة المشترك متساوية. في نظام الأرض والقمر ، يدور مركز الكتلة المشترك حول الشمس.
يمكن للقوة التي تجذب بها الأرض لو حسنا ، استدعاء وزن القمر؟
لا لا يمكنك. نحن نطلق على وزن الجسم القوة الناتجة عن جاذبية الأرض ، والتي يضغط بها الجسم على بعض الدعم: المقياس ، على سبيل المثال ، أو يمتد زنبرك مقياس القوة. إذا وضعت حاملًا تحت القمر (من الجانب المواجه للأرض) ، فلن يضغط عليه القمر. لن يقوم القمر بتمديد زنبرك مقياس القوة ، إذا كان بإمكانهم تعليقه. يتم التعبير عن الفعل الكامل لقوة جذب القمر بواسطة الأرض فقط في إبقاء القمر في مداره ، في نقل تسارع الجاذبية إليه. يمكن أن يقال عن القمر أنه بالنسبة إلى الأرض عديم الوزن بنفس الطريقة التي تكون بها الأجسام الموجودة في القمر الصناعي للسفينة الفضائية عديمة الوزن عندما يتوقف المحرك عن العمل وتكون قوة الجذب للأرض فقط على السفينة ، ولكن لا يمكن تسمية هذه القوة بالوزن. جميع العناصر التي أطلقها رواد الفضاء من أيديهم (القلم ، المفكرة) لا تسقط ، ولكنها تطفو بحرية داخل المقصورة. جميع الأجسام على القمر ، بالنسبة للقمر ، بالطبع ، ثقيلة وستسقط على سطحه إذا لم تكن ممسكة بشيء ما ، ولكن بالنسبة للأرض ، ستكون هذه الأجسام عديمة الوزن ولا يمكن أن تسقط على الأرض.
هل هناك قوة طرد مركزي فيها نظام الأرض والقمر ، ماذا يؤثر؟
في نظام الأرض والقمر ، تكون قوى الجذب المتبادل بين الأرض والقمر متساوية وموجهة بشكل معاكس ، أي إلى مركز الكتلة. كل من هذه القوى هي الجاذبية. لا توجد قوة طرد مركزي هنا.
تبلغ المسافة من الأرض إلى القمر حوالي 384000 كم.نسبة كتلة القمر إلى كتلة الأرض هي 1/81. لذلك ، فإن المسافات من مركز الكتلة إلى مراكز القمر والأرض ستكون متناسبة عكسياً مع هذه الأرقام. قسمة 384000 كمبحلول عام 81 ، نحصل على ما يقرب من 4700 كم.إذن ، يقع مركز الكتلة على مسافة 4700 كممن مركز الارض.
يبلغ نصف قطر الأرض حوالي 6400 كم.وبالتالي ، يقع مركز كتلة نظام الأرض والقمر داخل الكرة الأرضية. لذلك ، إذا كنت لا تسعى إلى الدقة ، يمكنك التحدث عن ثورة القمر حول الأرض.
من الأسهل الطيران من الأرض إلى القمر أو من القمر إلى الأرض ، لأنه من المعروف أنه لكي يصبح الصاروخ قمرًا صناعيًا للأرض ، يجب إعطاؤه سرعة ابتدائية تبلغ 8 كم / ثانية. لكي يغادر الصاروخ مجال جاذبية الأرض ، يلزم ما يسمى بالسرعة الكونية الثانية ، والتي تساوي 11.2 كم / ثانيةلإطلاق الصواريخ من القمر ، تحتاج إلى سرعة أقل. الجاذبية على القمر أقل بست مرات من الجاذبية على الأرض.
تصبح الأجسام داخل الصاروخ عديمة الوزن منذ اللحظة التي تتوقف فيها المحركات عن العمل وسيطير الصاروخ بحرية في مدار حول الأرض ، بينما يكون في مجال جاذبية الأرض. في حالة الطيران الحر حول الأرض ، يتحرك كل من القمر الصناعي وجميع الأشياء الموجودة فيه بالنسبة إلى مركز كتلة الأرض بنفس الشيء تسارع الجاذبيةوبالتالي انعدام الوزن.
كيف تتحرك الكرات غير المتصلة بخيط على آلة طرد مركزي: على طول نصف قطر أو مماس لدائرة؟ تعتمد الإجابة على اختيار النظام المرجعي ، أي فيما يتعلق بالهيئة المرجعية التي سننظر فيها في حركة الكرات. إذا أخذنا سطح الجدول كنظام مرجعي ، فإن الكرات تتحرك على طول الظل إلى الدوائر التي تصفها. إذا أخذنا الجهاز الدوار نفسه كنظام مرجعي ، فإن الكرات تتحرك على طول نصف القطر. بدون تحديد النظام المرجعي ، فإن مسألة الحركة لا معنى لها على الإطلاق. يعني التحرك التحرك بالنسبة إلى الأجسام الأخرى ، ويجب علينا بالضرورة أن نشير فيما يتعلق بأي منها.
ماذا يدور القمر حوله؟
إذا أخذنا في الاعتبار الحركة بالنسبة إلى الأرض ، فإن القمر يدور حول الأرض. إذا تم أخذ الشمس كهيئة مرجعية ، فهي حول الشمس.
هل يمكن أن تصطدم الأرض والقمر؟ مرجعهم تتقاطع أجزاء صغيرة حول الشمس ، وليس مرة واحدة .
بالطبع لا. التصادم ممكن فقط إذا تقاطع مدار القمر بالنسبة للأرض مع الأرض. مع عرض موضع الأرض أو القمر عند نقطة تقاطع المدارات (بالنسبة إلى الشمس) ، تبلغ المسافة بين الأرض والقمر في المتوسط 380،000 كم.لفهم هذا بشكل أفضل ، دعنا نرسم ما يلي. تم تصوير مدار الأرض على شكل قوس من دائرة نصف قطرها 15 سم (المسافة من الأرض إلى الشمس معروفة بـ 150.000.000 كم).على قوس يساوي جزء من دائرة (المسار الشهري للأرض) ، لاحظ خمس نقاط على مسافات متساوية ، بحساب النقاط المتطرفة. ستكون هذه النقاط هي مراكز مدارات القمر بالنسبة إلى الأرض في أرباع متتالية من الشهر. لا يمكن رسم نصف قطر المدارات القمرية بنفس مقياس مدار الأرض ، لأنه سيكون صغيرًا جدًا. لرسم مدارات القمر ، تحتاج إلى زيادة المقياس المحدد بحوالي عشر مرات ، ثم سيكون نصف قطر المدار القمري حوالي 4 مم.بعد ذلك أشار إلى موقع القمر في كل مدار ، بدءًا من اكتمال القمر ، وربط النقاط المحددة بخط منقط ناعم.
كانت المهمة الرئيسية هي فصل الهيئات المرجعية. في تجربة آلة الطرد المركزي ، يتم إسقاط كلا الجسمين المرجعيين في وقت واحد على مستوى الطاولة ، لذلك من الصعب جدًا التركيز على أحدهما. هذه هي الطريقة التي حلنا بها مشكلتنا. المسطرة المصنوعة من الورق السميك (يمكن استبدالها بشريط من القصدير ، والزجاج الشبكي ، وما إلى ذلك) ستكون بمثابة قضيب تنزلق على طوله دائرة من الورق المقوى تشبه الكرة. الدائرة مزدوجة ، ملتصقة على طول المحيط ، ولكن على جانبين متقابلين تمامًا توجد شقوق يتم من خلالها تمرير المسطرة. تصنع الثقوب على طول محور المسطرة. الهيئات المرجعية عبارة عن مسطرة وورقة من الورق النظيف ، قمنا بإرفاقها بأزرار على لوح من الخشب الرقائقي حتى لا تفسد الطاولة. بعد أن وضعوا المسطرة على الدبوس ، كما لو كانت على محور ، قاموا بإلصاق الدبوس في الخشب الرقائقي (الشكل 6). عندما تم تدوير المسطرة بزوايا متساوية ، تبين أن الثقوب المتوالية تقع على خط مستقيم واحد. ولكن عندما تم تدوير المسطرة ، انزلقت على طولها دائرة من الورق المقوى ، وكان لا بد من وضع علامة على مواضعها المتتالية على الورق. لهذا الغرض ، تم عمل ثقب أيضًا في وسط الدائرة.
مع كل منعطف للمسطرة ، تم وضع علامة على موضع مركز الدائرة على الورق برأس قلم رصاص. عندما مر الحاكم في جميع المواقع المخطط لها مسبقًا ، تمت إزالة الحاكم. من خلال توصيل العلامات على الورق ، تأكدنا من أن مركز الدائرة يتحرك بالنسبة إلى الجسم المرجعي الثاني في خط مستقيم ، أو بالأحرى ، مماس للدائرة الأولية.
لكن أثناء العمل على الجهاز ، صنعت عدة اكتشافات مثيرة للاهتمام. أولاً ، مع الدوران المنتظم للقضيب (المسطرة) ، تتحرك الكرة (الدائرة) على طولها بشكل غير منتظم ، ولكنها متسارعة. عن طريق القصور الذاتي ، يجب أن يتحرك الجسم بشكل موحد ومستقيم - هذا هو قانون الطبيعة. لكن هل تحركت كرتنا فقط بسبب القصور الذاتي ، أي بحرية؟ لا! تم دفعه بواسطة قضيب وأضفى عليه التسارع. سيكون هذا واضحًا للجميع إذا لجأنا إلى الرسم (الشكل 7). على خط أفقي (ظل) بالنقاط 0, 1, 2, 3, 4 يتم تحديد مواضع الكرة إذا كانت تتحرك بحرية تامة. تظهر المواضع المقابلة لنصف القطر بنفس التعيينات العددية أن الكرة تتحرك مع التسارع. يتم تسريع الكرة بواسطة القوة المرنة للقضيب. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الاحتكاك بين الكرة والقضيب يقاوم الحركة. إذا افترضنا أن قوة الاحتكاك تساوي القوة التي تضفي التسارع على الكرة ، فيجب أن تكون حركة الكرة على طول القضيب موحدة. كما يتضح من الشكل 8 ، فإن حركة الكرة بالنسبة للورقة الموجودة على الطاولة تكون منحنية الخطوط. في دروس الرسم ، قيل لنا أن مثل هذا المنحنى يسمى "حلزونية أرخميدس". وفقًا لهذا المنحنى ، يتم رسم ملف تعريف الكاميرات في بعض الآليات عندما يريدون تحويل حركة دورانية موحدة إلى حركة انتقالية موحدة. إذا تم ربط اثنين من هذه المنحنيات ببعضها البعض ، فستحصل الكاميرا على شكل قلب. مع الدوران المنتظم لجزء من هذا الشكل ، فإن العمود الذي يستقر عليه سيؤدي حركة رجوع إلى الأمام. لقد صنعت نموذجًا لمثل هذه الكاميرا (الشكل 9) ونموذجًا لآلية لف الخيوط بالتساوي على بكرة (الشكل 10).
لم أحقق أي اكتشافات أثناء المهمة. لكنني تعلمت الكثير أثناء عمل هذا المخطط (الشكل 11). كان من الضروري تحديد موقع القمر بشكل صحيح في مراحله ، للتفكير في اتجاه حركة القمر والأرض في مداراتهما. هناك أخطاء في الرسم. سأخبر عنهم الآن. في المقياس المحدد ، تم تصوير انحناء المدار القمري بشكل غير صحيح. يجب أن يكون دائمًا مقعرًا بالنسبة للشمس ، أي يجب أن يكون مركز الانحناء داخل المدار. بالإضافة إلى ذلك ، لا يوجد 12 شهرًا قمريًا في السنة ، ولكن هناك أكثر من ذلك. لكن من السهل إنشاء جزء من اثني عشر دائرة ، لذلك افترضت بشكل مشروط أن هناك 12 شهرًا قمريًا في السنة. وأخيرًا ، ليست الأرض نفسها هي التي تدور حول الشمس ، بل هي مركز الكتلة المشترك لنظام الأرض والقمر.
خاتمة
من أوضح الأمثلة على إنجازات العلم ، كان اكتشاف كوكب نبتون من خلال الحسابات - "على رأس قلم" أحد الأدلة على الإدراك اللامحدود للطبيعة.
أورانوس - الكوكب الذي يتبع زحل ، والذي كان يعتبر لقرون عديدة أبعد الكواكب ، اكتشفه في. هيرشل في نهاية القرن الثامن عشر. أورانوس بالكاد يمكن رؤيته بالعين المجردة. بحلول الأربعينيات من القرن التاسع عشر. وقد أظهرت الملاحظات الدقيقة أن أورانوس بالكاد ينحرف عن المسار الذي يجب أن يسلكه ، "مع الأخذ في الاعتبار الاضطرابات من جميع الكواكب المعروفة. وهكذا ، تم اختبار نظرية حركة الأجرام السماوية ، الصارمة والدقيقة للغاية.
اقترح Le Verrier (في فرنسا) و Adams (في إنجلترا) أنه إذا كانت الاضطرابات من الكواكب المعروفة لا تفسر الانحراف في حركة أورانوس ، فهذا يعني أن جاذبية جسم غير معروف حتى الآن تؤثر عليه. لقد قاموا بحساب المكان الذي يجب أن يكون خلف أورانوس فيه جسم غير معروف ينتج هذه الانحرافات من خلال جاذبيته. قاموا بحساب مدار كوكب غير معروف ، كتلته وأشاروا إلى مكان في السماء الوقت المعطىيجب أن يكون هناك كوكب غير معروف. تم العثور على هذا الكوكب في تلسكوب في المكان الذي أشاروا إليه عام 1846. وكان يسمى نبتون. نبتون غير مرئي للعين المجردة. وهكذا ، أدى الخلاف بين النظرية والتطبيق ، الذي بدا أنه يقوض سلطة العلوم المادية ، إلى انتصاره.
فهرس:
1. إم. بلودوف - محادثات في الفيزياء ، الجزء الأول ، الطبعة الثانية ، منقح ، موسكو "التنوير" 1972.
2. بكالوريوس Vorontsov-velyamov - علم الفلك! الصف الأول ، الطبعة 19 ، موسكو "التنوير" 1991.
3. أ. ليونوفيتش - أعرف العالم ، الفيزياء ، موسكو AST 1998.
4. A.V. بيريشكين ، إي. جوتنيك - الفيزياء للصف التاسع ، دار نشر دروفا 1999.
5. Ya.I. بيرلمان - الفيزياء الترفيهية ، الكتاب الثاني ، الطبعة التاسعة عشر ، دار ناوكا للنشر ، موسكو 1976.
دروس خصوصية
بحاجة الى مساعدة في تعلم موضوع؟
سيقوم خبراؤنا بتقديم المشورة أو تقديم خدمات التدريس حول الموضوعات التي تهمك.
قم بتقديم طلبمع الإشارة إلى الموضوع الآن لمعرفة إمكانية الحصول على استشارة.
قال أحد اليونانيين القدماء ، يُزعم بلوتارخ: إنهم يقولون ، بمجرد أن يبطئ القمر جريانه ، فإنه سيسقط على الفور على الأرض ، مثل الحجر المنطلق من القاذفة. قيل هذا حتى عندما كانت النجوم تتساقط ، وليس النيازك. بعد سبعة عشر قرنًا ، تابع جاليليو ، المسلّح ليس فقط بفن التعميمات المعقولة ، ولكن أيضًا بالتلسكوب: القمر ، كما يقولون ، لا يبطئ سيره لأنه يتحرك بالقصور الذاتي ، ومن الواضح أنه لا شيء يمنع هذه الحركة. قالها فجأة وبصراحة. بعد مائتي عام ، أدخل نيوتن كوبيكاته الثلاثة: يقولون ، يا عزيزي ، إذا تحرك القمر فقط بسبب القصور الذاتي ، فسوف يتحرك في خط مستقيم ، ويختفي منذ فترة طويلة في هاوية الكون ؛ الأرض والقمر مقربان من بعضهما البعض بقوة الجاذبية المتبادلة ، مما يجبر الأخير على التحرك في دائرة. علاوة على ذلك ، قال إن الجاذبية ، على الأرجح ، السبب الجذري لأي حركة في الكون ، قادرة على تسريع الحركة البطيئة قليلاً للقمر في أجزاء معينة من المدار الإهليلجي (كبلر) ... مائة بعد سنوات ، أثبت كافنديش ، باستخدام كرات الرصاص وموازين الالتواء ، وجود قوة الجاذبية المتبادلة. هذا كل شئ. لذلك ، فإن القصور الذاتي والجاذبية يجبران القمر على التحرك في مدار مغلق ، وهما من الأسباب التي لا تسمح للقمر بالسقوط على الأرض. باختصار ، إذا زادت كتلة الجاذبية الأرضية فجأة ، فإن القمر سوف يبتعد عنها فقط في مداره الأعلى. لكن ... لا يمكن أن تكون هناك مدارات مغلقة - دائرية وإهليلجية - لأقمار الكواكب. الآن سننظر إلى "السقوط" المشترك للأرض والقمر على الشمس ونتأكد من ذلك. لذا ، فإن الأرض والقمر "تسقطان" معًا في فضاء جاذبية الشمس لحوالي 4 مليارات سنة. في الوقت نفسه ، تبلغ سرعة الأرض بالنسبة للشمس حوالي 30 كم / ث ، والقمر 31. في غضون 30 يومًا ، تتحرك الأرض على طول مسارها 77.8 مليون كم (30 × 3600 × 24 × 30) ، والقمر - 80.3. 80.3 - 77.8 = 2.5 مليون كم. يبلغ نصف قطر مدار القمر حوالي 400000 كيلومتر. لذلك ، فإن محيط مدار القمر هو 400000 × 2 × 3.14 = 2.5 مليون كيلومتر. فقط في منطقنا ، 2.5 مليون كيلومتر هي بالفعل "انحناء" المسار المستقيم للقمر. قد يبدو أيضًا عرض واسع النطاق لمسارات الأرض والقمر على النحو التالي: إذا كان هناك مليون كيلومتر في خلية واحدة ، فلن يتناسب المسار الذي تقطعه الأرض والقمر في الشهر مع الانتشار الكامل من دفتر الملاحظات في الصندوق ، في حين أن أقصى مسافة لمسار القمر من مسار الأرض في مراحل اكتمال القمر والقمر الجديد ستكون 2 ملم فقط. ومع ذلك ، يمكنك أن تأخذ مقطعًا من الطول التعسفي ، وهو ما يعني مسار الأرض ، وترسم حركة القمر في شهر. تحدث حركة الأرض والقمر من اليمين إلى اليسار ، أي عكس اتجاه عقارب الساعة. إذا كان لدينا الشمس في مكان ما أسفل الشكل ، فسنشير على الجانب الأيمن من الشكل إلى القمر في مرحلة اكتمال القمر بنقطة. دع الأرض في هذا الوقت تكون بالضبط تحت هذه النقطة. بعد 15 يومًا ، سيكون القمر في مرحلة القمر الجديد ، أي في منتصف الجزء الخاص بنا وتحت الأرض مباشرةً في الشكل. على الجانب الأيسر من الشكل ، نشير مرة أخرى بالنقاط إلى موقع القمر والأرض في مرحلة اكتمال القمر. يعبر القمر مسار الأرض مرتين خلال شهر في ما يسمى بالعقد. ستكون العقدة الأولى حوالي 7.5 أيام من مرحلة اكتمال القمر. من الأرض في هذا الوقت ، نصف القرص القمري فقط مرئي. تسمى هذه المرحلة بالربع الأول ، حيث يمر القمر بحلول هذا الوقت بربع مساره الشهري. المرة الثانية التي يعبر فيها القمر مسار الأرض هي في الربع الأخير ، أي ما يقرب من 7.5 أيام من مرحلة القمر الجديد. هل رسمت؟ إليكم ما هو مثير للاهتمام: القمر عند عقدة الربع الأول يسبق الأرض بـ 400 ألف كيلومتر ، وعند عقدة الربع الأخير - خلفه بالفعل 400 ألف كيلومتر. اتضح أن القمر "على طول القمة العليا للموجة" يتحرك بالتسارع ، و "على طول الجزء السفلي" - مع التباطؤ ؛ يبلغ طول مسار القمر من عقدة الربع الأخير إلى عقدة الربع الأول 800000 كم. بالطبع ، القمر في حركته على طول "القوس العلوي" لا يتسارع تلقائيًا ، فالأرض هي التي تلتقطه بكتلته الجاذبية ، وكما كانت ، ترميها فوق نفسها. إنها خاصية تحريك الكواكب - لالتقاطها ورميها - التي تُستخدم لتسريع المسابير الفضائية فيما يسمى بمناورة الجاذبية. إذا عبر المسبار مسار الكوكب أمامه ، فعندئذ يكون لدينا مناورة جاذبية مع إبطاء المسبار. كل شيء بسيط. تتكرر مرحلة اكتمال القمر بعد 29 يومًا و 12 ساعة و 44 دقيقة. هذه هي الفترة المجمعية لثورة القمر. نظريًا ، يجب أن يكمل القمر مداره في 27 يومًا و 7 ساعات و 43 دقيقة. هذه هي الفترة الفلكية للثورة. يفسر "عدم الاتساق" لمدة يومين في الكتب المدرسية بحركة الأرض والقمر في شهر بالنسبة إلى الشمس المستديرة. أوضحنا ذلك من خلال عدم وجود أي مدار على القمر. لذا ، أوضح نيوتن "عدم سقوط" القمر على الأرض من خلال تسارعه الزمني عند التحرك على طول مدار بيضاوي الشكل. نعتقد أننا شرحناها بشكل أكثر بساطة. والأهم من ذلك - الأصح فيكتور بابينتسيف
في سماء الليل ، نرى القمر الصناعي الوحيد للأرض الذي يرافق كوكبنا. عادة ما نراه فقط في الليل. لكن لماذا لا يسقط القمر على الأرض ، ما الذي يبقيه في السماء؟
التفسير العلمي لسؤال "لماذا لا يسقط القمر؟"
القمر غير متصل بشكل دائم بالأرض. إنه يدور حول كوكبنا. لذلك ، نرى في أيام مختلفة أشكالًا مختلفة من قمرنا الطبيعي. يظهر أحيانًا في سماء صافية منذ المساء ، وأحيانًا في وقت متأخر من الليل. نقول أن الشهر يطلع ويغرب ، وهذا اليوم هو اكتمال القمر ، وفي غضون 20 يومًا سيكون هناك قمر جديد. لكن الإجابة على سؤال "لماذا لا يسقط القمر" صعبة. في الواقع ، وفقًا لقانون نيوتن ، تعمل قوة جذابة على أي جسم ، ويجب أن تسقط.
يتأثر القمر بالأرض والشمس. يسحبونها في اتجاهين. لكن جاذبية النجم الرئيسي أقوى بكثير من جاذبية كوكبنا. لذلك ، القمر والأرض يدوران حول مركز الكون ، ولكن في نفس الوقت يدوران بجانب بعضهما البعض. إذا كانت الشمس تتصرف على القمر فقط ، فإنها ستتحرك على طول طريق ذات نقاط مقعرة بشدة. لكن كوكبنا يؤثر عليه أيضًا. عملها أصغر بكثير مقارنة بعمل نجم قوي ، لكن الأرض أقرب إلى الشهر. لذلك ، يقوم كوكبنا بمحاذاة مسار قمره الصناعي ، ويغيره من وقت لآخر.
اتضح أن القمر ينجذب إلى جرمين سماويين كبيرين. لكن هذا لا يكفي لمنعها من السقوط. إنها لا تسقط لأنها تتحرك. سرعتها 1 كم / ثانية. هذا يكفي لعدم السقوط ، لكن ليس كافيًا لعدم مغادرة مداره. إذا تمكن النجم الليلي من إيقاف شيء ما ، فسوف يسقط على سطح الأرض.
الجواب على سؤال "لماذا لا يسقط القمر على الأرض؟"
جاذبية جسدين ، الحركة في الفضاء - كل هذا يمكن نمذجة بسهولة. جربه وستفهم لماذا لا يمكن أن يسقط القمر على الأرض. يمكن الحصول على الإجابة من تجربة صغيرة وبسيطة للغاية. خذ شيئًا مناسبًا للتثبيت على الخيط. اربطه جيدًا وابدأ في التواء. ها هو العنصر الخاص بك يدور بسرعة كبيرة. إنه لا يسقط ، لا يطير في أي مكان. الخيط هو قوة الجذب. يدك هي الارض. الكائن الموجود على الخيط هو القمر. الحركة لا تسمح لها بالسقوط ، وترك المدار ، والخيط لا يطير بعيدًا عنك. إذا انكسر الخيط ، فإن الكائن سوف يطير. هذا هو الحال مع لونا. عندما تضعف قوة جاذبية الكوكب ، سيطير نجم الليل بعيدًا في الكون البعيد.
ستساعد تجربة أخرى في فهم الطريقة التي يتحرك بها القمر الصناعي لكوكبنا. خذ تفاحة. قم بفك يدك - سوف تسقط. قوة نيوتن تعمل. خذ التفاحة مرة أخرى وحاول رميها موازية للسطح. سوف تطير التفاحة لفترة ثم تسقط. ماذا لو ألقينا تفاحة على كرة أرضية كبيرة؟ ثم موازية لها؟ ثم ستطير التفاحة فوق الكرة الأرضية وتسقط في مكان آخر. وإذا انجذبت الكرة الأرضية ، فإن التفاحة ستطير موازية لسطحها.
لماذا لا يسقط القمر على الشمس؟
إذا كانت الشمس أقوى من الأرض ، فلماذا لا يسقط القمر؟ لماذا لا تستطيع قوة مركز الكون جذب هذا النجم الليلي؟ قادر. إن جاذبية الشمس أقوى بمرتين من جاذبية الأرض. لكن كوكبنا لا يسمح للقمر بالسقوط على الشمس. على الرغم من أنها ترسم القمر إلى أضعفها ، إلا أنها بجانبها. هذا القرب يعوض عن تأثير الشمس. والقمر لا يطير بعيدًا عن مداره ليسقط على سطح الشمس.
يوازن بين قوتين مختلفتين لمسافة الجذب. لكن العلماء أثبتوا أن القمر يبتعد عنا كل عام. يبتعد شهر عن الأرض بمقدار 3-4 سم في السنة ، وهذا غير محسوس على نطاق واسع الحياة البشرية. ومع ذلك ، كلما ابتعد القمر الصناعي عن الأرض ، قل تأثير كوكبنا عليه ، وسيزداد تأثير الشمس.
حتى الآن ، القمر الصناعي الوحيد لكوكبنا يدور حولنا ، والأرض ، جنبًا إلى جنب مع قمرها ، تدور حول الشمس. تعمل القوة الشمسية على التأكد من أن هذين الجسمين لا يتحركان في خط مستقيم ، ولكنهما يسيران في مدار منحني. لمزيد من الطاقة ، لا يكفي ضوء النهار.
لماذا لا يسقط القمر على الأرض؟ اجابة قصيرة
3 نقاط للإجابة "لماذا لا تسقط على الأرض؟":
1. هي ممسكة بالجاذبية. إذا لم يكن موجودًا ، فسيطير القمر بعيدًا في الفضاء المفتوح.
2. من السقوط على الأرض ، يكون القمر محميًا بجاذبية الشمس. قوة هذا النجم أقوى بمرتين ، لكن قمرنا الصناعي أقرب إلى كوكبنا. هذا يساوي تأثير جسمين كبيرين.
3. الحركة تمنع القمر من السقوط. إذا توقف ، فسوف يسقط على الأرض.
حتى لو افترضنا أن النجم الليلي توقف وبدأ في السقوط على سطح الأرض ، فسوف تنطلق طاقة هائلة ستدمر الشهر. نتيجة لذلك ، سيتوقف قمرنا الصناعي عن كونه جسمًا صلبًا.
عند النظر إلى القمر ، يتساءل الكثير من الأطفال: كيف يبقى في مكانه ولماذا لا يسقط على الأرض؟ السؤال منطقي تماما ، لأن أقمار صناعيةالذي يطلقه شخص ما يسقط حقًا ، لكن القمر الصناعي الطبيعي لكوكبنا لديه سر بسيط.
ما يمنع القمر من السقوط علينا
تؤثر قوة الجاذبية على القمر - مجال الجاذبية للأرض. وبسبب نفس القوة ، فإننا لا نطفو في انعدام الوزن ، بل نسير على الأرض. يمكن للجاذبية أن تجذب القمر نحوه ، لكنها لا تفعل ذلك لأنها تدور حول الأرض. في عملية مثل هذه الحركة ، تنشأ قوة أخرى - الطرد المركزي ، الذي يصد النجم الليلي من كوكبنا.
فكر في جولات الملاهي التي تدور في دوائر. هل يمكنك الانتقال إلى مركز الدائرة أثناء الدوران؟ لن ينجح الأمر: سوف تنفر منه بقوة ، كما لو أن شخصًا ما يضغط على صدرك أو تهب عليك الرياح العاتية. نفس الشيء يحدث للقمر وهو يتحرك حول الأرض.
ماذا يحدث إذا دفعت الكرة مرتين في نفس الوقت الأطراف المقابلة؟ سيبقى مكانه. وبنفس الطريقة ، فإن توازن القوى الذي يجذب القمر ويصده يسمح له بالبقاء على طريقه لملايين السنين ، والتي تدور حول الكوكب.
لماذا لا يقع القمر في الشمس
القمر هو أقرب قمر صناعي للشمس ، والنجم الرئيسي لمجرتنا لديه أيضًا قوة قوية يمكنها جذبه - هذا هو المجال المغناطيسي للشمس. إنه أقوى بعدة مرات (مقارنة بمجال الأرض) يسحب القمر نحو نفسه.
لكن القمر لن يسقط على هذه الكرة المحترقة لنفس السبب. إنه لا يدور حول الأرض فقط: فبالإضافة إلى الأرض ، يتحرك القمر الصناعي حول الشمس ، وتنشأ قوة الطرد المركزي بينهما. يدفع القمر بعيدًا عن الشمس ويعوض جاذبيته.
لهذا السبب ، لن تسقط كواكب أخرى لنا على الشمس. النظام الشمسيوالأقمار الصناعية الخاصة بهم - فهي تدور أيضًا ، وبالتالي فهي تنجذب وتتنافر في نفس الوقت. إذا توقفت الحركة ، فقد يسقطون ، لكن لمليارات السنين كانت هذه الآلية الكونية تعمل دون فشل.
لماذا تسقط الأقمار الصناعية من صنع الإنسان على الأرض؟
يجب أن تدور "الأقمار" الصغيرة التي يتم إطلاقها في الفضاء بواسطة يد الإنسان حول الأرض بسرعة معينة وعلى مسافة معينة من أجل البقاء في مدارها. إذا كانت السرعة أكبر ، فسيتمزقون من مجال الجاذبية ويتم نقلهم إلى الكون ، وإذا كانت أقل ، فسوف ينفصلون ويسقطون.
في الفضاء ، هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تبطئ القمر الصناعي: مواد من الغلاف الجوي للأرض توجد حتى على سطح القمر ارتفاع عالي، الرياح الشمسية - الجسيمات التي تطلقها الشمس في الفضاء ، وجاذبية الأرض والأجرام السماوية الأخرى في مجرتنا. بالإضافة إلى ذلك ، عند إنشاء الأقمار الصناعية ، يرتكب العلماء أحيانًا أخطاء ويعترفون بصدق أنهم لا يعرفون سبب سقوط مركبتهم الفضائية.
لكن مهما كان الأمر ، مع الأقمار الصناعية التي أنشأها الإنسان ، يمكنك أن تكون على يقين في القمر: بالتأكيد لن يسقط على الأرض.
قسم التربية والتعليم بإدارة كيميروفو منطقة البلدية
Xالمؤتمر العلمي والعملي الإقليمي
"عالم الاكتشاف"
قسم "الجغرافيا والجيولوجيا »
لماذا لا يسقط القمر على الأرض؟
سيمينوف لافر يوريفيتش ،
طالب في الصف الأول "ب"
MBOU "مدرسة Yagunovskaya الثانوية"
مشرف:
كاليستراتوفا
سفيتلانا بوريسوفنا ،
مدرس مدرسة إبتدائية
MBOU "مدرسة Yagunovskaya الثانوية"
2016
محتوى
مقدمة ……………………………………………………………………………. 3
الفصل 1
1.1 دراسة المصادر …………………………………………………………………… .5
1.2. ملاحظات القمر...................................................................................... 7
الفصل الثاني: تنظيم الدراسة ونتائجها .......................................... 9
الخلاصة ……………………………………………………………………………… .. 13
قائمة المؤلفات ومصادر الإنترنت ……………………………………… .. 14
مقدمة
أحب كل ما يتعلق بالفضاء. أحب مشاهدة النجوم ، والعثور على الأبراج ، لذلك اخترنا هذا الموضوعللبحث.
تتمتع جامعة ولاية كيميروفو بمكان رائع - القبة السماوية. تم تضمينه في قائمة القباب السماوية في روسيا ، والتي يوجد منها 26 في المجموع ، وكذلك في قائمة القباب السماوية في العالم. "مؤسس" القبة السماوية لدينا ، مدرس ، مرشح للعلوم الفيزيائية والرياضية في كيميروفو جامعة الدولة، كوزما بتروفيتش ماتسوكوف أفضل من أي شخص آخر ، يفهم "شؤون النجوم". تستضيف القبة السماوية جولات إرشادية تكشف أسرار الكون وولادة الكون والنجوم. هنا يمكنك رؤية صورة لسماء مرصعة بالنجوم حقيقية! بمساعدة جهاز عرض السماء المرصعة بالنجوم تحت قبة القبة السماوية ، يمكننا رؤية حوالي خمسة آلاف نجم وكواكب وشمس وقمر.
تحتوي بعض الكواكب على العديد من الأقمار ، في حين أن البعض الآخر لا يمتلكها. قررنا معرفة ما هو القمر الصناعي. بالطبع ، كنا مهتمين بالقمر ، لأنه قمر صناعي لأرضنا.
بعد أن سألوا كوزما بتروفيتش عن سبب تعليق القمر دائمًا في السماء ولا يطير بعيدًا ، اكتشفوا أن للأرض خاصية مذهلة: فهي تجذب كل شيء إلى نفسها. لكن القمر معلق في السماء ولسبب ما لا يسقط على الأرض. لماذا؟ دعنا نحاول إيجاد إجابة لهذا السؤال.
الغرض من الدراسة: اكتشف لماذا لا يسقط القمر على الأرض.
أهداف البحث:
1. ادرس مصادر مختلفة حول هذا الموضوع (الموسوعات ، الإنترنت) ، قم بزيارة القبة السماوية لجامعة ولاية كيميروفو.
2. اكتشف كيف تشكل القمر ، وكيف يؤثر القمر على الأرض ، وما الذي يربط القمر بالأرض.
3. قم بإجراء دراسة ، واستنادًا إلى البيانات التي تم الحصول عليها ، اكتشف سبب عدم سقوط القمر على الأرض.
فرضية البحث: من المحتمل أن يسقط القمر إذا اقترب من الأرض. ولكن ربما يوجد شيء يبقي القمر على مسافة من الأرض ، فلا يسقط القمر على الأرض.
الفصل 1
1.1 دراسة المصادر
قبل أن نبحث عن إجابة للسؤال "ما هو ، في الواقع ، القمر؟" دعونا نجري مسحًا صغيرًا بين البالغين (5 أشخاص) والأطفال (5 أشخاص) ، ونكتشف مدى عمق معرفتهم في هذا المجال.
2 أشخاص - يمين؛3 أشخاص - ليس صحيحا.
4 اشخاص - يمين؛
1 شخص - ليس صحيحا.
مواطني أي دولة هبطت على سطح القمر لأول مرة؟ (أمريكيون)
0 شخص - يمين؛
5 أشخاص - ليس صحيحا.
5 أشخاص - يمين؛
0 شخص - ليس صحيحا.
ما اسم المركبة ذاتية الدفع التي سافرت على سطح القمر؟ ("لونوخود")
3 أشخاص - يمين؛
2 أشخاص - ليس صحيحا.
5 أشخاص - يمين؛
0 شخص - ليس صحيحا.
نحن نعلم أن الأرض مغناطيس. لماذا لا يسقط القمر ، قمر الأرض ، على الأرض؟ (إنها تدور حول الأرض
1 شخص - يمين؛
4 اشخاص - ليس صحيحا.
4 اشخاص - يمين؛
1 شخص - ليس صحيحا.
من أين أتت الحفر على القمر؟ (من الاصطدامات مع النيازك)
2 أشخاص - يمين؛
3 أشخاص - ليس صحيحا.
5 أشخاص - يمين؛
0 شخص - ليس صحيحا.
بعد إجراء استطلاع ، اكتشفنا أن البالغين يمكنهم الإجابة عن الأسئلة المتعلقة بالقمر ، لكن الأطفال لا يستطيعون ذلك. لذلك واصلنا بحثنا.
كلمة "القمر" تعني "مشرق". في العصور القديمة ، كان الناس يعتبرون القمر هو الإلهة - راعية الليل.
القمر هو القمر الصناعي الطبيعي الوحيد للأرض. ثاني ألمع جسم في سماء الأرض بعد الشمس.يستخدم علماء الفلك الآن أدوات شعاع الليزر الحديثة لتحديد المسافة بين الأرض والقمر في حدود بضعة سنتيمترات.يقع القمر على مسافة 384.400 كم من الأرض. السفر هناك سيرا على الأقدام يستغرق تسع سنوات!بالسيارة ، سنحتاج إلى الذهاب إلى القمر دون التوقف لأكثر من ستة أشهر.
الكرة القمرية أصغر بكثير من الأرض: قطرها - 4 مرات تقريبًا ، والحجم - 49 مرة. من مادة الكرة الأرضية ، يمكن صنع 81 كرة ، كل منها تزن بقدر ما يزن القمر.
يمكننا دائمًا رؤية جانب واحد فقط من القمر. نوع من الأقراص "الصغيرة" يبلغ قطرها 3480 كم. ما يقرب من نصف مساحة كل روسيا.تتزامن فترة دوران القمر حول محوره مع فترة ثورة الأرض التي تبلغ 28 يومًا ونصف ، لذلك دائمًا ما يواجه القمر الأرض من جانب واحد.
يدور القمر حول الأرض ليس في دائرة بشكل صارم ، ولكن في دائرة مسطحة - شكل بيضاوي. وعندما يقترب القمر قدر الإمكان ، تتقلص المسافة بين الأرض والقمر356400 كيلومتر. يسمى هذا الحد الأدنى من اقتراب القمر من الأرضالحضيض . المسافة القصوى تسمىأوج ويساوي كله406700 كيلومتر.
لا يوجد غلاف جوي ، لذلك لا يستطيع البشر التنفس على القمر. درجة حرارة السطح من -169 درجة مئوية إلى +122 درجة مئوية.
كانت البقع الرمادية على القمر في الأيام الخوالي تعتبر بحارًا. من المعروف الآن أنه لا توجد قطرة ماء على القمر ، ولا توجد قشرة هوائية - الغلاف الجوي. "البحار" القمرية منخفضة عميقة مغطاة بصخور بركانية رمادية اللون. تشكلت بعض الفوهات القمرية عندما سقطت أجسام حديدية أو حجرية - نيازك - على القمر من الفضاء بين الكواكب. الأجزاء الساطعة من القمر هي مناطقه الجبلية.
هبط رواد الفضاء الأمريكيون على سطح القمر. أخبرت مركباتنا القمرية التي يتم التحكم فيها من الأرض الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام حول هذا الموضوع. سلمت المدافع الرشاشة ورواد الفضاء تربة القمر إلى الأرض. القمر صغير جدًا ، وبالتالي فإن قوة الجاذبية عليه صغيرة أيضًا. كان وزن رواد الفضاء على القمر حوالي 1/6 من وزنهم المعتاد على الأرض.
القمر 4.5 مليار سنوات - تقريبًا مثل الأرض. تشكلت نتيجة اصطدام الأرض بأحد الكواكب الصغيرة. تم تدمير الكوكب ، وتشكل القمر من شظاياها وبدأ تدريجياً في الابتعاد عن الأرض. المسافة بينه وبين الأرض تزداد بنفس معدل نمو أظافر الأصابع.
عندما يدور القمر حول الأرض ، تؤثر قوة الجاذبية على بحارنا. هذا الجذب يسبب المد والجزر.
1.2 رصدات القمر.
دعونا نشاهد القمر ، وسنرى أن مظهره يتغير كل يوم. أولاً ، هلال ضيق ، ثم يصبح القمر سمينًا وبعد بضعة أيام يصبح دائريًا. بعد بضعة أيام أخرى ، يصبح البدر تدريجياً أصغر وأصغر ويصبح مرة أخرى مثل المنجل. غالبًا ما يطلق على الهلال اسم الشهر. إذا تم تدوير المنجل مع انتفاخ إلى اليسار ، مثل الحرف "C" ، فيُقال إن القمر "يتقدم في السن". بعد 14 يومًا و 19 ساعة بعد اكتمال القمر ، سيختفي الشهر القديم تمامًا. القمر غير مرئي. هذه المرحلة من القمر تسمى "القمر الجديد". ثم يتحول القمر تدريجيًا ، من هلال ضيق إلى اليمين (إذا رسمت عقليًا خطًا مستقيمًا عبر أطراف الهلال ، تحصل على الحرف "P" ، أي الشهر "ينمو") ، يتحول مرة أخرى إلى اكتمال القمر . في بعض الأحيان خلال القمر الجديد ، يحجب القمر الشمس. في مثل هذه اللحظات يحدث كسوف للشمس. إذا ألقت الأرض بظلالها على القمر أثناء اكتمال القمر ، فسيحدث خسوف للقمر. لكي "يكبر" القمر مرة أخرى ، يلزم نفس الفترة الزمنية: 14 يومًا و 19 ساعة. تغيير مظهر القمر أي. يحدث تغيير مراحل القمر ، من اكتمال القمر إلى اكتمال القمر (أو من قمر جديد إلى قمر جديد) كل أربعة أسابيع ، وبشكل أكثر دقة ، لمدة 29 يومًا ونصف. هذا شهر قمري. كان بمثابة أساس لتجميع التقويم. من الممكن أن نحسب مسبقًا متى وكيف سيكون القمر مرئيًا ، ومتى سيكون هناك ليال مظلمة ، ومتى سيكون هناك ليالي مشرقة. أثناء اكتمال القمر ، يتحول القمر إلى الأرض بالجانب المضيء ، وأثناء القمر الجديد يكون غير مضاء. القمر جسم سماوي صلب وبارد لا ينبعث منه نوره ، يضيء في السماء فقط لأنه يعكس ضوء الشمس بسطحه. عند الدوران حول الأرض ، يتحول القمر إليها إما كسطح مضاء بالكامل ، أو كسطح مضاء جزئيًا ، أو كسطح مظلم. هذا هو السبب في أن ظهور القمر يتغير باستمرار خلال الشهر.
الفصل 2. تنظيم الدراسة ونتائجها
يتخيل علماء الفلك اليوم بنية النظام الشمسي على النحو التالي: الشمس تقع في مركزها ، والكواكب تدور حولها كما لو كانت مرتبطة. هناك ثمانية في المجموع - عطارد والزهرة والأرض والمريخ والمشتري وزحل ونبتون وأورانوس. لماذا ، بعد كل شيء ، تدور الكواكب حول الشمس ، كما لو كانت مرتبطة؟ إنهم مرتبطون بالفعل ، فقط هذا الاتصال غير مرئي. صاغ إسحاق نيوتن قانونًا مهمًا للغاية - قانون الجاذبية العامة. لقد أثبت أن جميع أجسام الكون - الشمس ، والكواكب مع أقمارها الصناعية ، والنجوم الفردية و أنظمة النجوم- تنجذب لبعضها البعض. تعتمد قوة هذا الجذب على حجم الأجرام السماوية والمسافات بينها. كلما كانت المسافة أصغر ، زادت قوة الجذب. وكلما زادت المسافة ، كان الجاذبية أضعف. لنقم ببعض التجارب.
تجربة 1. دعنا نحاول القفز في المكان. ما الذي جاء منه؟ هذا صحيح ، لقد طارنا بضعة سنتيمترات وغرقنا مرة أخرى على الأرض. لماذا لا نقفز ونطير عالياً في السماء ثم إلى الفضاء؟ نعم ، لأننا أيضًا مرتبطون بكوكبنا بنفس قوة الجاذبية.
تجربة 2. لنأخذ الكرة. إنها لا تطير في أي مكان ، إنها في راحة ، في أيدينا. نحن نقف على الأرض. نطلق الكرة من أيدينا ، تسقط على الأرض.
تجربة 3. نلتقط ورقة ، ونرميها ، لكنها تسقط أيضًا بسلاسة على الأرض.
نلاحظ جاذبية الأرض في الطبيعة. نرى الثلج ، قطرات المطر تسقط على الأرض. حتى رقاقات الثلج لا تنمو ، بل تنبت على الأرض.
خاتمة. تحمل الأرض على سطحها كل ما عليها بجاذبية قوية حقًا. إنها لا تحمل فقط نحن وكل ما يعيش على الأرض ، ولكن أيضًا جميع الأشياء والحجارة والصخور والرمال ومياه المحيطات والبحار والأنهار والغلاف الجوي المحيط بالأرض.
إذن لماذا لا يسقط القمر على الأرض؟
بادئ ذي بدء ، أجرينا استطلاعًا بين الأطفال وأولياء أمورهم على موقع "Kemdetki". ووجه السؤال: "لماذا تعتقد أن القمر لا يسقط على الأرض؟" فيما يلي بعض الإجابات:
1. داشا 7 سنوات: "لأن الهواء في السماء وهو يحمل القمر".
2. أنيا ، 7 سنوات: "لأنه لا يوجد جاذبية في انعدام الجاذبية ، إنه كوكب!"
3. أوليا ، 9 سنوات: "لأن القمر يدور حول الأرض في مداره ولا يمكنه تركه."
4. ماتفي ، 5 سنوات: "القمر هو قمر صناعي للأرض. وفي الأرض يوجد قلب مغناطيسي وهو يجتذب.
5. عليا ، 5 سنوات: "التمسك بالهواء".
6. أليس ، 7 سنوات: "لأن سمائها تمسك بها ولا تستطيع دفعها ...".
7. روما ، 6 سنوات: "لأنها تمسكت بالليل ...".
8. ماشا ، 6 سنوات: "أين تقع هنا؟ ليس لدينا مساحة كافية هنا ".
بعد دراسة المقالات في الموسوعات والإنترنت ، اكتشفوا أن القمر سوف يسقط على الفور على الأرض إذا كان ثابتًا. لكن القمر لا يقف ساكناً ، إنه يدور حول الأرض. أثناء الدوران ، تتشكل قوة ، يسميها العلماء الجاذبية المركزية ، أي تميل إلى المركز ، وقوة الطرد المركزي ، تهرب من المركز. يمكننا التحقق من ذلك بأنفسنا بإجراء سلسلة من التجارب البسيطة.
التجربة 1. اربط خيطًا بقلم فلوماستر عاديوابدأ في تدويره.سوف يخرج القلم ذو الرأس الملون الموجود على الخيط من أيدينا حرفيًا ، لكن الخيط لن يفلت من أيدينا. تعمل قوة طرد مركزي على قلم فلوماستر ، في محاولة لرميها بعيدًا عن مركز الدوران. قريباًتعمل قوة الطرد المركزي على القمر ، مما لا يسمح له بالسقوط على الأرض. بدلاً من ذلك ، يتحرك حول الأرض في مسار ثابت. إذا قمنا بتدوير قلم الفلوماستر بقوة شديدة ، فسوف ينكسر الخيط ، وإذا قمنا بتدويره ببطء ، فسوف يسقط القلم ذو الرأس اللباد. لذلك ، إذا كان القمر يتحرك بشكل أسرع ، فإنه سيتغلب على جاذبية الأرض ويطير بعيدًا في الفضاء ، وإذا تحرك القمر بشكل أبطأ ، فإن الجاذبية ستجذبه إلى الأرض.
F1 - قوة الطرد المركزي (تعمل من المركز)
F2- قوة الجاذبية (البحث عن المركز)
تجربة 2. لنأخذ يدي أبي ، كما هو الحال في رقصة مستديرة. دون أن نتخلى عن يديه ، فلنبدأ في الركض حول أبي ، والنظر إلى وجهه ، ودع أبي يستدير وراءنا. أبي هو وسنكون القمر. إذا كنت تدور بسرعة كبيرة جدًا ، يمكنك حتى أن تطير دون أن تلمس الأرض بقدميك. وحتى لا نطير بعيدًا إلى الحائط ، سيتعين على أبي أن يمسكنا بإحكام شديد. إنه نفس الشيء في الجنة. يد الأب - أمسكت الأرض بالقمر بقوة ولا تتركها تذهب.
تجربة 3. يمكنك أيضًا إعطاء مثال مع "Carousel" الجذاب ، الموجود في City Garden of Kemerovo. يتم حساب سرعة دوران الكاروسيل بشكل خاص ، وإذا كانت قوة الطرد المركزي أقل من توتر السلسلة ، وإلا سينتهي الأمر بكارثة.
تجربة 4. غسالة - آلة أوتوماتيكية ستكون أيضًا مثالاً. ينجذب الغسيل الذي يتم غسله به إلى جدران حلة الغسالة ، وعندما يتحرك بسرعة ، يتم غزل الغسيل ، ولا يسقط إلا عندما تتوقف الحلة.
خاتمة. وكذلك القمر. إذا لم يدور حول الأرض ، فمن المؤكد أنه سيسقط عليها. لكن قوى الطرد المركزي لا تسمح لها بالقيام بذلك. ولا يمكن للقمر الهروب أيضًا - فقوة الجاذبية الأرضية تبقيه في مداره.
خاتمة
لذلك ، بعد دراسة الأدبيات حول هذه المسألة وزيارة القبة السماوية لجامعة ولاية كيميروفو ، اكتشفنا:
أن القمر هو القمر الصناعي الطبيعي الوحيد للأرض.القمر 4.5 مليار سنوات - تقريبًا مثل الأرض.
بمساعدة الملاحظات ، لاحظنا أن مظهر القمر يتغير كل يوم. تسمى هذه التغييرات في شكل القمرالمراحل.
كما خلصنا إلى أن الأرض ممسكة بالقمر بقوة التجاذب بين الأجسام. القوة التي تمنع القمر من "الهروب" أثناء دورانه هيجاذبية الأرض (جاذبية) . والقوة التي تمنع القمر من السقوط على الأرض -هي قوة الطرد المركزي ، والذي يحدث عندما يدور القمر حول الأرض. إذا تحرك القمر بشكل أسرع ، فسوف يتغلب على جاذبية الأرض ويطير بعيدًا في الفضاء ، وإذا كان القمر يتحرك بشكل أبطأ ، فإن قوة الجاذبية ستجذبه إلى الأرض.يدور القمر حول الأرض ، ويتحرك في المدار بسرعة 1 كم / ثانية ، أي ببطء كافٍ لعدم مغادرة مداره و "الطيران بعيدًا" في الفضاء ، ولكن أيضًا بالسرعة الكافية لعدم السقوط على الأرض.
الأدب ومصادر الإنترنت
- الموسوعة المدرسية الجديدة "الأجسام السماوية" ، M. ، Rosmen ، 2005.
موسوعة الأطفال "لماذا" ، م. ، روزمن ، 2005
"لماذا لا يسقط القمر على الأرض؟" Zigunenko S.N. ، لماذا الكتب ، 2015
رانشيني. J. "الفضاء. Supernova Atlas of the Universe "، M: Eksmo ، 2006.
- "أطفال!" موقع لأولياء الأمور في منطقة كيميروفو.
ويكيبيديا
موقع للأطفال. لماذا"
موقع "علم الفلك وقوانين الفضاء"
"كم هو بسيط!"
