Давайте посчитаем, каким тросом пришлось бы «привязывать» Луну к нашей планете, если бы не было гравитации? Так будет легче себе представить масштабы силы, с которой Земля притягивает к себе свой спутник
В нашем мире все имеет какую-либо опору, основание. Компьютер, например, стоит на столе, и стол – это опора компьютера. Стол опирается на пол, пол – на стены, стены опираются на фундамент.
Прослеживается, как видно, целая цепочка опор. Можно привести огромное количество примеров с различными предметами, и выстроить множество цепочек. Но в конце каждой цепочки неизменно оказывается земля. А на что опирается сама планета, на которой мы живем?
Этот вопрос интересовал людей еще тысячи лет назад. Они думали, что наша планета стоит неподвижно, и искали для нее какую-нибудь опору. Возникали самые разные представления об этой «земной опоре».
В Древней Индии считали, что Землю держат четыре огромных слона. Слоны будто бы стоят на огромной черепахе. А черепаха плывет по морю. Но на что опирается море? А вот об этом «даже и спрашивать нельзя» было.
В Древней Руси слонов и гигантских черепах не знали, но знали об огромных китах. Эти киты плавали в северных морях и были намного крупнее слонов. Поэтому на Руси верили, что Земля «стоит на трех китах». Но вот на что опираются сами киты?
Самое правильное представление о Земле, как планете, имели древние евреи. Около трех с половиной тысяч лет назад в Библии было записано: «Он [Бог] распростер север над пустотою, повесил землю ни на чем» (Иов 26:7). Еврейские писания рисуют образ Земли «висящей ни на чем», «в пустоте».
Сегодня человечеству известно, что Земля летит в космическом пространстве с огромной скоростью: около 30 км/сек. Это более 100 тысяч км/час, то есть в сто раз быстрее самолета. Имея такую скорость наша планета, разумеется, не нуждается в какой-либо опоре. Разве опирается на что-нибудь мяч, летящий в воздухе?
Подобно Земле, все планеты Солнечной системы движутся в пространстве на огромных скоростях. Например, Меркурий летит со скоростью около 49 км/сек, а Плутон – в двенадцать раз медленнее, но тоже очень быстро – 4,08 км/сек, или почти 15 тысяч км/час.
Поэтому возникает другой вопрос. Почему Земля и другие планеты не разлетаются в мировое пространство, а кружат вокруг Солнца? Что заставляет их кружить по своим орбитам, не нарушая порядок?
Все дело в том, что Солнце как гигантский магнит притягивает все планеты Солнечной системы к себе. От самого ближнего к нему Меркурия, до самого далекого Плутона, все планеты летят вокруг Солнца, удерживаемые невидимой притягивающей силой. Эта сила называется гравитацией.
Гравитация является разновидностью взаимодействия между всеми материальными телами во Вселенной. Гравитация действует на любых расстояниях и на любые объекты или виды энергии. Чем массивнее объект, тем большее гравитационное поле он может создать.
Именно гравитация собирает планеты вокруг Солнца. Во Вселенной существуют и другие звезды имеющие свои планетные системы. Отдельные звезды, притягивая друг друга, собраны в галактики. Галактики, в свою очередь организованны в скопления галактик, которые удерживаются вместе гравитационным полем.
Как видно, гравитации подвластно все в материальной Вселенной. На сегодняшний день не обнаружено ни одного вида материи или энергии, который не имел бы к гравитации отношения, мог бы ее игнорировать.
Если сказать простыми словами, то закон всемирного тяготения гласит, что тем тяжелее предметы и чем ближе они друг к другу, тем сильнее они притягивают друг друга. Наша планета имеет примерную массу 6 септиллионов килограммов. Обычно это записывается 6·1024 кг. Луна в 81 раз легче Земли, ее вес – примерно 73 секстиллиона килограммов (7,3·1022 кг). Среднее расстояние от Земли до Луны примерно 384 000 км.
Эти огромные массы создают могучие силы взаимного притяжения. Сила притяжения измеряется в ньютонах, и высчитывается умножением масс тел, разделенных на квадрат расстояния между ними. Между Землей и Луной действует сила взаимного притяжения, которая равна 190 000 000 000 000 000 000 (190 квинтиллионов) ньютонов.
Для удобства восприятия переведем ньютоны в знакомые всем килограммы. В инженерных расчетах, не требующих сверхвысокой точности, 1 кг приравнивается к 9,8 ньютонов. Именно с такой силой груз весом 1 кг давит на опору.
190 квинтиллионов ньютонов делим на 9,8 и получаем силу притяжения в килограммах. В цифрах, округленно, это выглядит как 20 000 000 000 000 000 000 (20 квинтиллионов) килограммов.
Давайте посчитаем, каким тросом пришлось бы «привязывать» Луну к нашей планете, если бы не было гравитации? Так будет легче себе представить масштабы силы, с которой Земля притягивает к себе свой естественный спутник.
Проволока из высокопрочной стали толщиной в 1 кв. мм может выдержать груз в 200 кг. Значит, трос толщиной 1 кв. метр (1 000 000 кв. мм) может выдержать 200 миллионов килограммов. Сколько же таких тросов понадобится, чтобы удержать Луну?
Считаем дальше. 20 000 000 000 000 000 000 кг (сила притяжения Земли) делим на 200 000 000 кг (столько может выдержать трос толщиной 1 кв. метр) и получаем 100 000 000 000 тросов. Если соединить все тросы вместе, то получится уже не канат, а стальной столб площадью 100 000 000 000 кв. метров. Для удобства и наглядности 100 000 000 000 кв. метров переведем в кв. километры. Получается 100 000 кв. км.
Такой канат, а точнее стальной столб был бы равен по площади Южной Корее (98 500 кв. км), или площади Грузии (69 700 кв. км) и Армении (29 800 кв. км) вместе взятых.
Такой стальной трос, конечно, трудно себе вообразить. Еще один пример: на всей Земле не найдется столько тросов, веревок, канатов и прочих приспособлений, чтобы привязать Луну также надежно, как сила всемирного притяжения. Настолько внушительны силы, действующие между планетами.
Сила гравитации невидима, но жизненно важна для нас. Без гравитации некоторые процессы в живых организмах были бы просто невозможны. Даже воздух, которым мы дышим, зависит от наличия гравитации. Если бы Земля не притягивала к себе воздух, он улетел бы в мировое пространство, растворился бы в космосе. Вот такая она – гравитация.
|
Как рассчитать лунные сутки?Влияние Луны на жизнь человека чрезвычайно велико.
Зная, какой сегодня лунный день и что он нам принесет, можно корректировать свои жизненные планы, избегать неприятностей, достигать успеха в профессиональных и любовных делах. |
Приемы, облегчающие устный счет и запоминание таблицы умножения
Было четыре, стало пять - как научить ребенка считать
Теория игр или Нобелевская премия за «кошки-мышки»
Большие числа - какие они числа-гиганты ?
Лента Мебиуса - загадка современности