Жер мен Айды өз орбитасында ұстап тұратын күш қалай аталады?
спан денелерінің қозғалысы әрдайым ғалымдарды қызықтырған. Ғаламның заңдылықтарын түсіну үшін адамдар ғасырлар бойы бақылау жүргізіп, есептеулер жасады. Бүгінгі таңда біз Жер мен Айдың қозғалысын өте нақты түрде түсіндіре аламыз. Бірақ Жер мен Айды өз орбитасында ұстап тұратын күш қалай аталады? Бұл сұраққа жауап беру үшін, біз ең негізгі физикалық ұғымдардың біріне – гравитацияға тоқталуымыз керек.
Гравитация – бүкіләлемдік тартылыс күші
Гравитация – бұл кез келген екі дененің бір-біріне тартылуын сипаттайтын күш. Бұл ұғымды алғаш рет Исаак Ньютон XVII ғасырда түсіндірді. Оның әйгілі “Бүкіләлемдік тартылыс заңы” бойынша, кез келген екі дене бір-біріне массаларының көбейтіндісіне тура пропорционал, ал арақашықтықтарының квадратына кері пропорционал күшпен тартылады.
Яғни, Жер мен Айдың арасында гравитациялық күш әрекет етеді, ол Айды өз орбитасында ұстап тұрады. Ай дәл осы тартылыс күші арқылы Жерді айналып жүреді. Егер бұл күш болмаса, Ай кеңістікке ұшып кетер еді.
Айдың Жерді айнала қозғалуы
Айдың қозғалысы – центрипеталдық күш әсерінен сақталып тұрады. Центрипеталдық күш – денені шеңбер бойымен қозғалысқа мәжбүрлейтін күш. Бұл күш болмаса, Ай түзу сызықты траекториямен қозғалып, Жерден алыстап кетер еді.
Бұл процесті түсіну үшін Ньютонның ойша тәжірибесін қарастырайық. Ол Жерден зеңбірекпен оқ атылса, ауырлық күші оны төменге тартып, жерге құлауына себеп болатынын айтты. Егер оқ өте жоғары жылдамдықпен атылса, ол жерге түспей, керісінше, оның айналасында айнала бастайды. Дәл осы принциппен Ай Жерді айналып жүреді – оны төмен тартатын күштің әсерінен ол орбитада сақталады.
Гравитацияның Жер мен Айға әсері
Ай мен Жер арасындағы гравитациялық өзара әрекеттесу көптеген құбылыстарға әсер етеді:
- Айдың орбитасы тұрақты сақталады. Ай әрқашан Жерді айналып жүреді және орбиталық қозғалысынан ауытқымайды.
- Тасқындар мен қайтулар. Айдың тартылыс күші мұхиттар мен теңіздердегі суды өзіне тартып, толқындардың көтерілуі мен қайтуына себеп болады.
- Жердің айналу жылдамдығына әсер етеді. Айдың тартылыс күші Жердің айналу жылдамдығын баяулатады. Ғалымдардың есептеулері бойынша, миллиардтаған жылдар бұрын Жер бір тәулікті небәрі 6 сағатта аяқтайтын. Қазір бұл уақыт 24 сағатқа дейін ұзартылған.
- Ай Жерден баяу алыстап барады. Ай Жерден жылына шамамен 3,8 см алыстайды. Бұл процестің басты себебі – гравитациялық өзара әрекеттесу мен толқындық күштер.
Жерді орбитада ұстап тұратын күш
Ай ғана емес, Жердің өзі де белгілі бір күштің әсерінен Күнді айналып жүреді. Бұл күш – Күннің гравитациялық тартылысы. Күн – Күн жүйесіндегі ең үлкен аспан денесі және оның тартылыс күші Жерді өз орбитасында ұстап тұрады.
Жер Күнді айнала қозғалатыны сияқты, Ай да Жерді айналып жүреді. Бұл қозғалыстардың барлығын Ньютонның заңдары және Альберт Эйнштейннің салыстырмалылық теориясы негізінде түсіндіруге болады.
Айдың орбитадағы қозғалысына әсер ететін басқа факторлар
Гравитация – басты күш болғанымен, Айдың қозғалысына әсер ететін қосымша факторлар да бар:
- Айдың өз осінен айналуы. Айдың өзіндік айналу периоды Жерді айналу перионымен бірдей болғандықтан, біз әрқашан Айдың бір ғана бетін көреміз.
- Жердің тартылыс өрісі. Жер тек Айға ғана емес, оның қозғалыс бағытына да әсер етеді.
- Басқа планеталардың тартылысы. Күн жүйесіндегі басқа планеталар, әсіресе Юпитер мен Венера, Айдың қозғалысына аздап әсер етіп отырады.
