Расположение небесных тел – Основные принципы расположения небесных тел в Евклидовом пространстве. Основные принципы силового взаимодействия небесных тел.

Содержание

Размеры планет Солнечной системы по возрастанию и интересные сведения о планетах

  • Подписаться
  • Лента публикаций
  • Последние публикации
  • Лучшие публикации
    • за все время
    • за полгода
    • за месяц
  • Категории
    • Города и страны
    • Здоровье
    • Изобретения
    • Интересные факты
    • История
    • Космос
    • Наука
    • Природа
    • Рекорды
    • Технологии
    • Человек

vseonauke.com

Солнечная система. Видимые движения небесных тел: законы движения планет

С самых древних времен человечество интересовали видимые движения небесных тел: Солнца, Луны и звезд. Трудно представить себе размеры Вселенной. Наша собственная Солнечная система кажется слишком большой, протянувшись более чем на 4 триллиона миль от Солнца. А между тем Солнце – это всего лишь одна сотая миллиарда от других звезд, которые составляют галактику Млечный Путь.

Млечный Путь

Сама галактика представляет собой громаднейшее колесо, которое вращается, из газа, пыли и более 200 миллиардов звезд. Между ними простираются триллионы миль пустого пространства. Солнце закрепилось на окраине галактики, по форме напоминающей спираль: сверху Млечный Путь смотрится как огромный вращающийся ураган из звезд. По сравнению с размерами галактики, Солнечная система чрезвычайно мала. Если представить, что Млечный Путь величиной с Европу, то Солнечная система будет не больше по размерам, чем грецкий орех.

Солнечная система

Солнце и его 9 планет - спутников разбросаны в одном направлении от центра галактики. Как планеты совершают обороты вокруг своих звезд, так же и звезды обращаются вокруг галактик.

Солнцу понадобится около 200 миллионов лет при скорости 588000 миль в час для того, чтобы сделать полный оборот вокруг этой галактической карусели. Ничем особенным наше Солнце не отличается от других звезд, кроме того, что у него есть спутник, планета под названием Земля, населенная жизнью. Вокруг Солнца по своим орбитам вращаются планеты и небесные тела поменьше, которые называются астероидами.

Первые наблюдения светил

Человек наблюдает видимые движения небесных тел и космические явления уже как минимум 10000 лет. Впервые записи в летописях о небесных телах появились в древнем Египте и Шумере. Египтяне умели различать на небе три типа тел: звезды, планеты и "звезды с хвостами". Тогда же были обнаружены небесные тела: Сатурн, Юпитер, Марс, Венера, Меркурий и, конечно, Солнце, и Луна. Видимые движения небесных тел - это созерцаемое с Земли передвижение этих объектов относительно системы координат, независимо от суточного вращения. Настоящее движение космических тел - движение их в космическом пространстве, определяемое действующими на эти тела силами.

Видимые галактики

Глядя в ночное небо, можно увидеть нашу ближайшую соседку - галактику Андромеду - в виде спирали. Млечный путь, несмотря на его размеры, всего лишь одна из 100 миллиардов галактик в космосе. Без использования телескопа можно увидеть три галактики и часть нашей. Две из них имеют названия Большое и Малое Магелланово облако. Впервые они были увидены в южных водах в 1519 году экспедицией португальского исследователя Магеллана. Эти небольшие галактики совершают обороты вокруг Млечного пути, поэтому являются нашими самыми близкими космическими соседями.

Третья видимая с Земли галактика, Андромеда, отдалена от нас примерно 2 миллионами световых лет. Это значит, что звездный свет Андромеды проходит миллионы лет, чтобы приблизиться к нашей Земле. Таким образом, мы созерцаем эту галактику такой, какой она была 2 миллиона лет назад.

Помимо этих трех галактик ночью можно увидеть часть Млечного пути, представленного множеством звезд. По мнению древних греков, эта группа звезд – молоко из груди богини Геры, отсюда и происходит название.

Видимые планеты с Земли

Планеты – это небесные тела, обращающиеся вокруг Солнца. Когда мы наблюдаем Венеру, светящуюся в небе, то это происходит от того, что она освещается Солнцем и отбивает часть солнечного света. Венера – это Вечерняя звезда или Утренняя звезда. Люди называют ее по-разному, потому что вечером и утром она находится в разных местах.

Как планета Венера вращается вокруг Солнца и меняет свое местонахождение. На протяжении суток происходит видимое движение небесных тел. Система небесных координат не только помогает разобраться в местоположении светил, но и позволяет составлять звездные карты, ориентироваться в ночном небе по созвездиям и изучать поведение небесных объектов.

Законы движения планет

Соединяя воедино наблюдения и теории о движении небесных тел, люди вывели закономерности нашей галактики. Открытия ученых помогли расшифровать видимые движения небесных тел. Законы движения планет, открытые Иоганном Кеплером, были одними из первых астрономических законов.

Немецкий математик и астроном стал первооткрывателем данной темы. Кеплер, изучив работы Коперника, вычислил для орбит самую лучшую форму, разъясняющую видимые движения небесных тел – эллипс, и довел закономерности передвижения планет, известные в научном мире как законы Кеплера. Два из них характеризуют передвижение планеты по орбите. Они гласят:

  1. Любая планета вращается по эллипсу. В одном из фокусов его присутствует Солнце.

  2. Каждая из них передвигается в плоскости, проходящей сквозь середину Солнца, при этом за одинаковые периоды радиус-вектор между Солнцем и планетой, очерчивает равновеликие площади.

Третий закон соединяет орбитальные данные планет в пределах системы.

Нижние и верхние планеты

Изучая видимые движения небесных тел, физика подразделяет их на две группы: нижние, куда относятся Венера, Меркурий, и верхние - Сатурн, Марс, Юпитер, Нептун, Уран и Плутон. Передвижение этих небесных тел в сфере совершается по-разному. В процессе наблюдаемого перемещения нижних планет у них отмечается смена фаз как у Луны. При перемещении верхних планет можно заметить, что смена фаз у них не происходит, они постоянно обращены к людям своей светлой стороной.

Земля, наравне с Меркурием, Венерой и Марсом, принадлежит к группе так называемых внутренних планет. Они совершают обороты вокруг Солнца внутренними орбитами, в отличие от больших планет, которые вращаются внешними орбитами. Например, Меркурий, который в 20 раз меньше Земли, вращается вокруг Солнца по крайней внутренней орбите.

Кометы и метеориты

Вокруг Солнца вертятся, кроме планет, еще миллиарды ледяных глыб, состоящие из замерзшего твердого газа, мелкого камня и пыли, – кометы, которыми заполнена Солнечная система. Видимые движения небесных тел, представленные кометами, можно увидеть только тогда, когда они приближаются к Солнцу. Тогда их хвост начинает гореть и светится в небе.

Самая знаменитая из них – комета Галлея. Каждые 76 лет она сходит со своей орбиты и приближается к Солнцу. В это время ее можно наблюдать с Земли. Еще в ночном небе можно созерцать метеориты в виде летящих звезд – это сгустки материи, которые движутся по Вселенной с огромной скоростью. Когда они попадают в поле притяжения Земли, почти всегда сгорают. Из-за чрезвычайной скорости и трения с воздушной оболочкой Земли метеориты раскаляются и распадаются на мелкие частицы. Процесс их сгорания можно наблюдать в ночном небе в виде светящейся ленты.

Учебная программа по астрономии описывает видимые движения небесных тел. 11 класс уже ознакомлен с закономерностями, по которым происходит сложное движение планет, сменой лунных фаз и законами затмений.

fb.ru

Строение Солнечной системы

Здравствуйте уважаемые читатели! В данном посте речь пойдет о строении Солнечной системы. Я считаю, что просто необходимо знать о том, в каком месте Вселенной находится наша планета, а также  что еще есть в нашей Солнечной системе помимо планет... 

Наша планета Земля входит в систему планет и других небесных тел, которые вращаются вокруг звезды под названием Солнце. Солнечная система является одной из многих подобных систем во Вселенной.

Строение Солнечной системы.

Солнечная система – это система космических тел, которая кроме центрального светила – Солнца, включает в себя девять больших планет, их спутники, множество маленьких планет, кометы, космическую пыль и мелкие метеорные тела, которые движутся в сфере преимущественного гравитационного действия Солнца.

В средине XVI века была раскрыта общая структура строения Солнечной системы польским астрономом Николаем Коперником. Он опровергнул представление того, что Земля – это центр Вселенной и обосновал представление движения планет вокруг Солнца. Такая модель Солнечной системы получила название гелиоцентрической.

В XVII веке Кеплер открыл закон движения планет, а Ньютон сформулировал закон всемирного притяжения. Но только после того, как Галилей в 1609 году изобрел телескоп, стало возможным изучение физических характеристик, входящих в состав Солнечной системы, космических тел.

Так Галилей, наблюдая за солнечными пятнами, впервые открыл вращение Солнца вокруг своей оси.

Планета Земля – это одно из девяти небесных тел (или планет), которые движутся вокруг Солнца в космическом пространстве.

Основную часть Солнечной системы составляют планеты, которые с разной скоростью вращаются вокруг Солнца в одном направлении и почти в одной плоскости по эллиптическим орбитам и находятся от него на разных расстояниях.

Планеты расположены в следующем порядке от Солнца: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Но Плутон иногда удаляется от Солнца более чем на 7 млрд. км, но из-за огромной массы Солнца, которая почти в 750 раз превышает массу всех остальных планет, остается в сфере его притяжения.

Самая крупная из планет – это Юпитер. Его диаметр в 11 раз превышает диаметр Земли и составляет 142 800 км. Самая маленькая из планет – это Плутон, диаметр которого составляет всего лишь 2 284 км.

Планеты, которые находятся ближе всего к Солнцу (Меркурий, Венера, Земля, Марс) очень сильно отличаются от последующих четырех. Они называются планетами земного типа, так как, подобно Земле, состоят из твердых пород.

Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, называются планетами юпитерианского типа, а также планетами-гигантами, и в отличие от них состоят в основном из водорода.

Также существуют еще и другие различия между планетами юпитерианского и земного типа. «Юпитерианцы» вместе с многочисленными спутниками образуют собственные «солнечные системы».

По меньшей мере, 22 спутника у Сатурна. И всего три спутника, включая Луну, у планет земного типа. И кроме всего, планеты юпитерианского типа окружены кольцами.

Обломки планет.

Между орбитами Марса и Юпитера существует большой промежуток, где могла бы разместиться еще одна планета. Это пространство, на самом деле, заполнено множеством небесных тел небольшого размера, которые называют астероидами, или малыми планетами.

Церера – это название самого крупного астероида, диаметр которого около 1000 км. К настоящему времени открыто 2500 астероидов, которые в своих размерах значительно меньше Цереры. Это глыбы с поперечниками, которые не превышают в размере нескольких километров.

Большая часть астероидов вращаются вокруг Солнца в широком «астероидном поясе», который находится между Марсом и Юпитером. Орбиты некоторых астероидов выходят далеко за пределы этого пояса, а иногда приближаются довольно-таки близко к Земле.

Эти астероиды нельзя увидеть невооруженным глазом, потому что их размеры слишком малы, и они очень от нас удалены. Но другие обломки – например, кометы – могут быть видимы в ночном небе благодаря своему яркому сиянию.

Кометы – это небесные тела, которые состоят изо льда, твердых частиц и пыли. Большую часть времени комета движется в дальних участках нашей Солнечной системы и невидима для глаза человека, но когда она приближается к Солнцу, то начинает светиться.

Это происходит под воздействием солнечного тепла. Лед частично испаряется и превращается в газ, высвобождая частички пыли. Комета становится видимой, потому что газопылевое облако отражает солнечный свет. Облако, под давлением солнечного ветра, превращается в развевающийся длинный хвост.

Также существуют и такие космические объекты, которые можно наблюдать почти каждый вечер. Они сгорают при попадании в атмосферу Земли, оставляя при этом в небе узкий светящийся след – метеор. Эти тела называются метеорными, а их размеры не больше песчинки.

Метеориты — это крупные метеорные тела, которые достигают земной поверхности. Из-за столкновения с Землей огромных метеоритов, в далеком прошлом, образовались огромные кратеры на ее поверхности. Почти миллион тонн метеоритной пыли ежегодно оседает на Земле.

Рождение Солнечной системы.

Большие газопылевые туманности, или облака разбросаны среди звезд нашей галактики. В таком же облаке, около 4600 млн. лет назад, родилась и наша Солнечная система. Произошло это рождение в результате коллапса (сжатия) этого облака под действием сил гравитации.

Затем это облако начало вращение. А со временем оно превратилось во вращающийся диск, основная масса вещества которого сосредоточилась в центре. Гравитационный коллапс продолжался, центральное уплотнение постоянно уменьшалось и разогревалось.

Термоядерная реакция началась при температуре в десятки миллионов градусов, и тогда центральное уплотнение вещества вспыхнуло новой звездой – Солнцем.

Планеты сформировались из находящихся в диске пыли и газа. Столкновение частиц пыли, а также их превращение в большие глыбы, происходило во внутренних разогретых областях. Этот процесс называется аккреция – приращение.

Взаимное притяжение и столкновение этих всех глыб и привело к образованию планет земного типа.

Эти планеты имели слабое гравитационное поле и были слишком малы для того, чтобы притянуть к себе легкие газы (такие как гелий и водород), которые входят в состав аккреционного диска.

Температура была значительно ниже дальше от центра, и те планеты, которые там образовались, притягивали к себе газы. Именно поэтому планеты юпитерианского типа имеют обширные атмосферы.

Рождение Солнечной системы было обычным явлением – постоянно и повсеместно во Вселенной рождаются подобные системы. И может быть, в одной из таких систем есть планета похожая на Землю, на которой существует разумная жизнь…

Вот мы и рассмотрели строение Солнечной системы, и теперь можем вооружиться знаниями для их дальнейшего применения на практике 😉

o-planete.ru

Астрономия. Разделы астрономии | Астрономия



   Слово «астрономия» образовалось от слияния двух греческих слов astron (звезда) и nomos (закон) и буквально означает «закон звезд» или «звездный закон». Наука астрономия изучает звезды, но не только их. Астрономия – наука о строении и развитии космических тел и систем, образуемых ими, она изучает законы Вселенной.

 

 

   Эта древнейшая наука возникла, чтобы помогать человеку ориентироваться во времени и пространстве (календари, географические карты, навигационные приборы создавались на основе астрономических знаний), а также прогнозировать различные природные явления, так или иначе связанные с перемещением небесных тел. Современная астрономия включает в себя несколько разделов.
 

   Сферическая астрономия при помощи математических методов изучает видимое расположение и движение Солнца, Луны, звезд, планет, спутников, в том числе искусственных тел на небесной сфере. С этим разделом астрономии связана разработка теоретических основ счета времени.
 

   Практическая астрономия представляет собой знания об астрономических инструментах и способах определения из астрономических наблюдений времени, географических координат и азимутов направлений. Она служит чисто практическим целям и в зависимости от места применения (в небе, на земле или на море) разделяется на три вида: авиационную, геодезическую и мореходную.
 

   Астрофизика изучает физическое состояние и химический состав небесных тел и их систем, межзвездной и межгалактической сред и происходящие в них процессы. Являясь разделом астрономии, но в свою очередь делится на разделы в зависимости от объекта изучения: физика планет, естественных спутников планет, Солнца, межзвездной среды, звездных атмосфер, внутреннего строения и эволюции звезд, межзвездной среды и так далее.
 

   Небесная механика изучает движение небесных тел Солнечной системы, включая кометы и искусственные спутники Земли в их общем гравитационном поле. Составление эфемерид тоже относится к задачам этого раздела астрономии.
 

   Астрометрия – раздел астрономии, связанный с измерением координат небесных объектов и изучением вращения Земли.
 

   Звездная астрономия изучает звездные системы (их скопления, галактики), их состав, строение, динамику, эволюцию.
 

   Внегалактическая астрономия изучает космические небесные тела, находящиеся за пределами нашей звездной системы (Галактики), а именно другие галактики, квазары и прочие сверхдальние объекты.
 

   Космогония изучает происхождение и развитие космических тел и их систем (Солнечной системы в целом, а также планет, звезд, галактик).
 

   Космология – учение о космосе, изучающее физические свойства Вселенной в целом, выводы делаются на основе результатов исследования той ее части, которая доступна для наблюдения и изучения.
 

   Астрология ничего из вышеперечисленного не изучает и большинство астрономических знаний для астролога совершенно бесполезны. Астроному так же нет нужды разбираться в астрологии, а тем более вступать в дискуссии на эту, лежащую вне его интересов и компетенции тему. Тем не менее, на астрологическом сайте астрономии место нашлось. Будет здесь тот необходимый минимум астрономических сведений, без которых астрологу не обойтись и все, что может быть интересно любому человеку, интересующемуся астрологией.

 

 

astropropaganda.ru

Основные принципы расположения небесных тел в Евклидовом пространстве. Основные принципы силового взаимодействия небесных тел.

СилойFназывается мера механического взаимодействия материальных тел.

Сила - векторная величина и ее действие на тело определяется:

- модулем или численным значением силы

- направлением силы

- точкой приложения силы

Модуль силы является скаляром, из чего: Сила есть всегда положительная величина.
Не существует «отрицательной силы притяжения» или «отрицательной силы отталкивания». Есть только положительные силы. В природе, а значит и в физике, имеет место быть только:
1. Сила притяжения – всегда положительная величина, значение от нуля, до плюс бесконечности [ 0;+∞)
2. Сила отталкивания – всегда положительная величина, значение от нуля до плюс бесконечности [ 0;+∞) .

Силовые взаимодействия небесных тел в рамках Евклидового пространства регламентируются основным законом Небесной Механики - Законом Всемирного Тяготения. ,из которого следует: неограниченная пространственная продолжительность гравитационного взаимодействия, напрямую вытекающая из зависимости . Из чего: значение силы с удалением уменьшается до сколь угодно малых величин, но при этом не может быть равным нулю.

Взаимодействие и перемещение тел в реальном трехмерном пространстве регламентируется:

Третьим Законом Ньютона. Из которого следует, что перемещение отдельно взятого тела в рамках Небесной Механики приводит к взаимному(пусть незначительному но) перемещению всех без исключения небесных тел.

Согласно Третьему Закону Ньютона падение даже незначительной массы в сторону Солнца, хоть и в самом малом количественном выражении, но вызывает встречное перемещение Солнца. В равной степени это относится ко всем без исключения небесным телам.

Силовые взаимодействия небесных тел в рамках реального трёхмерного пространства также регламентируются взаимным силовым равновесием.

Согласно данного условия,вселенское взаимодействие, построенное на силах притяжения имеет строгий порядок, обусловленный взаимным орбитальным движением, позволяющий телам удерживать свое расположение в пространстве и избегать комплексного разрушения системы, вследствие закономерной для сил притяжения динамики образования макротела.

Наглядно эти принципы взаимодействия можно отследить на модели газа (близком силовом аналоге).

Как известно, молекулы газа находятся в силовом взаимодействии, в силу чего при ряде условий занимают друг относительно друга равноудаленное расположение в пространстве. Кроме силового взаимодействия, молекулы ни чем не «скованы» в своем перемещении в обозначенном пространстве и при стечении различных факторов, часть из них может выстраиваться, например, в одну линию.

Рис. .№6. Рис. .№7. Рис. .№8

Но ни при каких обстоятельствах в линию не могут выстроиться все молекулы газа. И это обусловлено не только ничтожной вероятностью такого расположения, но и обусловлено силовой невозможностью такого распределения. Поскольку силы взаимодействия между самими молекулами препятствуют такому расположению.

 

Если всё же

предположить, что молекулы газа, размещенные в замкнутом пространстве (резервуаре) могли бы «выстроиться в одну линию, то в таком случае отмечалась бы разница давления газа на стенки резервуара. Давление по линии распределения молекул было бы больше чем в других направлениях.Такая частная ситуация на практике невозможна. И молекулы газа всегда занимают положение соответствующее комплексному силовому равновесию.

Если рассматривать теоретическую модель газа, при которой, силами взаимодействия являютсяне силы взаимного отталкивания, а силы притяжения (в чистом виде), то вполне очевидна силовая динамика, при которой взаимное притяжение молекул приводит к лавинообразному процессу образования единого скопления (все молекулы устремляются в общий центр).

При таких условиях, невозможно предполагать какого либо, равномерного распределения молекул по объему.

Данная динамика наглядно отслеживается в примере с магнитной крошкой. При расположении магнитной крошки на плоскости, кусочки магнита, преодолевая силы трения, устремляются в единый центр (лавинообразный процесс на практике).

Следует так же отметить, что гипотетически существует некая теоретическая возможность, при которой при целом ряде дополнительных условий, таких как: организованное планетарное движение(притягивающихся) молекул относительно друг друга, отсутствие критических столкновений и прочих факторов способных вывести систему из равновесия модель газа на силах притяжения могла бы быть «жизнеспособной».

И хоть данная вероятность- ничтожна , предположим, что все необходимые условия все же можно соблюсти и рассмотрим модель подробнее.

При каких условиях возможно существование данной модели?

При условии если взаимное расположение связанных взаимодействием объектов (молекул) не будет приводить к образованию лавинообразного процесса. То есть все связанные взаимодействием объекты (молекулы) относительно друг друга в каждый момент времени должны находиться на расстояниях соответствующих балансу сил и двигаться по очень строгим траекториям (подобно как это происходит в модели на силах отталкивания, где местоположение выравнивается за счет сил самой системы). И любое даже минимальное отклонение от баланса сил выведет систему, построенную на притяжении из равновесия , и запустит лавинообразный процесс.

Назовем подобное отклонение критическим для силового баланса.

Взаимоположение тел небесной Механики в силовом смысле является близким аналогом силового взаимодействия в рамках идеальной модели газа.

Вся небесная Механика изначально базируется на предположении, что подобное взаимно уравновешенное силовое взаимодействие небесных тел на силах притяжения возможно и имеет место быть в природе.

И если предполагать, что таковое силовое равновесие на силах притяжения действительно имеет место в природе, то к взаимному расположению тел в пространстве предъявляются довольно строгие требование.

Силовое взаимодействие всех без исключения небесных тел должно протекать в рамках строгого равновесия. При полном недопущении отклонений критических для силового баланса,иначе запускается лавинообразный процесс (подобно как в модели газа построенной на притяжении).

Рассмотрим силовые взаимодействия в рамках Классической Механики.

Силовые взаимодействия в рамках Классической Механики

определяется наличием сил Тяготения и Центробежных сил (Инерции).

( На данном этапе имеет смысл отметить, что некоторые физики пытаются игнорировать/отрицать наличие сил инерции. Подобный подход не является физически состоятельным. Подробное описание данной проблематики приводится в приложении ).

Тело (объект) движется поступательно и равномерно только в одном случае: когда все силы, приложенные к телу, взаимно уравновешены. Так же необходимо помнить, что всякое действие рождает противодействие. В физическом смысле это означает: что если ядро падает на Землю, то и Земля в этот момент падает на ядро. (И не смотря на то, что результат смещения Земли незначителен, сам факт такого смещения имеет место и с физической точки зрения данное явление полностью оправдано).

Поэтому, никакие представления, что в небесной Механике движение отдельно взятого тела якобы независимо и произвольно (от других тел) - не могут быть сколько-либо физически состоятельными.

 

Перемещение любого даже чрезвычайно малого тела сказывается на расположении тел, участвующих с ним в силовом взаимодействии. А поскольку в силовое взаимодействие взаимно вовлечены все тела небесной Механики, то соответственно и любое перемещение отдельно взятого тела сказывается на взаимном расположении всех остальных тел.

Поскольку в визуальном плане силовую динамику взаимного распределения тел в пространстве, заполненном телами различных размеров, довольно трудно себе представить - воспользуемся для наглядности упрощенной схемой.

 

Заполним некий заданный объем телами равными по массе и размеру (равноудаленное расположение).

Если мы введем в схему расчетное тело большей массы, то взаимное расположение остальных тел изменится. Вокруг более массивного тела образуется разряженная область, в физическом плане, обеспеченная динамикой выравнивания приложенных к телу сил.

Данная динамика сходится с наблюдениями: чем более массивным является скопление небесных объектов, тем значительнее объем разряженной области, содержащей это скопление объектов. Пример: галактики и окружающие их пространства.

В свою очередь, любое расчётное тело в силовом плане может быть представлено как некая область, заполненная равноудаленными телами равными по массе и размеру.

Планетарное равновесие:

Устойчивость орбиты и равновесие тела на орбите изначально два принципиально разных понятия.

Устойчивость орбиты есть энергетическая характеристика траектории, в принципе не зависящая от фактической направленности приложенных к телу сил ( рис. №14, №15).

Рис№14 Рис№15 №16

В свою очередь, равновесие тела на орбите естьравенство реальных сил,приложенных к телу, находящемуся в отдельно взятой точке орбиты.

На данном этапе имеет смысл отметить, что не все выпускники физических ВУЗов способны различать понятия «Устойчивость орбиты»и « Равновесие тела» на орбите. (Подробное описание данной проблематики приводится в приложении.)

Рассмотрим равновесиев рамках Классической механики:

Равновесие: состояние покоя тела (материальной точки) по отношению к другим телам (применительно к ЗВТ – центрам масс в СО). Равновесие имеет место, когда все действующие на тело силы взаимно уравновешены.

Устойчивое равновесие: когда после малого отклонения от положения тела (относительно источника воздействия), в системе возникают силы, стремящиеся возвратить тело в состояние равновесия, равновесие не нарушается, тело возвращается в положение равновесия, а отклонение от равновесия не возрастает со временем.

Неустойчивое равновесие: когда после малого отклонения положения тела (относительно источника воздействия), равновесие нарушается, тело не возвращается в положение равновесия, а отклонение от равновесия возрастает со временем.

Планетарное равновесие: состояние относительного* покоя центра масс тела по отношению к центру масс другого тела в системе отсчета связанной с центрами масс обоих тел. Планетарное равновесие имеет место, когда все действующие на тело силы взаимно уравновешены.

Планетарное устойчивое равновесие: когда после малого отклонения от положения тела, равновесие не нарушается, тело возвращается в положение равновесия, а отклонение от равновесия не возрастает со временем (Рис № 20, 21, 22). Примерами устойчивого планетарного равновесия являются тела Небесной Механики.

Рис № 20, 21, 22

Планетарное неустойчивое равновесие: когда после малого отклонения от положения тела равновесие нарушается, тело не возвращается в положение равновесия, а отклонение от равновесия возрастает со временем. (Рис № 23, 24, 25)

(примером неустойчивого планетарного равновесия является движение стального шарика по горизонтальной плоскости, вокруг постоянного магнита)

. Рис № 23, 24, 25

· относительный покой тела: состояние покоя относительно избранной системы отсчета, подразумевает возможное изменение геометрического расстояния между центрами масс обоих тел, связанное с продвижением тела по траектории орбиты.

· Первый тип отклонения тела: когда отклонение тела связано с воздействием внешних сил.

· Второй тип отклонения тела: когда отклонение тела связано с продвижением тела по траектории орбиты (некруговой орбиты).

Применительно к обсуждаемой теме (Небесная Механика) речь идет о планетарном устойчивом равновесии, при котором отклонения тела, не вызывает нарушение состояния планетарного равновесия.

Если планетарная система не соответствует исходным определениям Закона Сохранения Энергии, значит такая планетарная система, физически невозможна.

Масса:

Масса – одно из фундаментальных физических понятий.

Масса может быть представлена как произведение объема тела и егоплотности.

В свою очередь размерной базой любого объема тела (равно как и любого объема в Евклидовом пространстве) является произведение трех линейных величин (заданных ортогонально).

Любой объем может быть представлен как произведения некого численного значения и частного объема , выступающего в качестве размерности.

Частный объем , выступающий в качестве размерности, может быть представлен как

, где произведение двух из линейных величин в свою очередь

представляют собой площадь ,

Из чего сам частный объем , выступающий в качестве размерности, может быть представлен как произведение площади и линейной величины.

- где площадь может рассматриваться как начальная (нулевая) мера объема (то есть как объем нулевого материального слоя),

- где (отрезок длины l) может рассматриваться как высота материального слоя.

Для любого тела даже имеющего сложную геометрию, всегда найдется такое частное сечение, площадь которого , при умножении на сквозное, продольное, линейное сечение тела (высоту материального слоя тела) - даст значение объема тела равное расчетному

(см. рис № 27).

рис №27 рис №28

При этом в качестве при необходимости мы можем использовать площадь стягивающей поверхности в рамках телесного угла (перекрытого расчетным телом), поскольку и для стягивающей поверхности всегда найдется такое частное решение h , при котором мы получим строгое значение объема (см. рис №28) .

Таким образом масса, выраженная через площадь поверхности, стягивающей телесный угол, образованный данным телом, имеет вид:.

Произведение площади стягивающей поверхности и плотности тела применительно к самому телу может быть рассмотрено как начальная (нулевая) мера массы (масса нулевого материального слоя).

Усредненное продольное сечение тела (в дальнейшем просто h) может быть рассмотрено как усредненная высота материального слоя.

(Площадь стягивающей поверхностив дальнейшем обозначается просто как .)

Форма Закона Всемирного Тяготения может быть представлена

в виде: где и есть массы первого и второго тела, (выраженные через площади стягивающих поверхностей).


Похожие статьи:

poznayka.org

Строение Солнечной системы, ее особенности и состав

Солнечная система – это часть Млечного пути, а он, в свою очередь, представляет собой спиралевидную галактику, вокруг центра которой вращается Солнце – самый крупный и тяжелый объект Солнечной системы, являющийся ее сердцем. Солнце, в своей системе, имеет восемь планет с их спутниками, множество астероидов, комет и невероятное количество метеорных тел. Планеты Солнечной системы разделяют на два типа: первый — земной группы, а второй — планеты-гиганты.

Строение Солнечной системы оказывает значительное влияние не только на планеты, но и на их спутники, астероиды, кометы и бессчетное количество метеорных элементов, также входящих в ее состав.

Планеты земной группы

Сюда входит Меркурий, Венера, Земля и Марс. Их характерными особенностями являются небольшой размер и масса. Как правило, в их состав входят металлы и горные породы, благодаря чему они отличаются значительной плотностью. Планеты земной группы расположены к Солнцу ближе других космических тел.

Планеты-гиганты

Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Для них характерен большой размер и маленькая плотность, обусловленная их преимущественно газовым составом. Несмотря на это, планеты-гиганты обладают сильной гравитацией и имеют немалое количество спутников, только у Юпитера их 63. Эти огромные космические тела располагаются на удаленном от Солнца расстоянии.

Астероидные кольца

Первое кольцо астероидов находится на границе двух групп небесных тел  – в  области  Марса и Юпитера и считается главным, а второе – завершающий элемент Солнечной системы, оно находится за Плутоном, в недавнем прошлом девятой крупной планетой, оно носит имя пояс Койпера. Эти астероиды также именуют малыми планетами, в наше время изучено примерно 10 000 астероидов в главном кольце, предположительно их количество насчитывает 300 000.

Карликовые планеты

Поверхность Плутона в представлении художника

Это Плутон, получивший данный статус в 2006 году, самый яркий представитель главного астероидного кольца – Церера и далекий – Эрида. К карликовым планетам относят те, которые в своем диаметре имеют около 1000 км.

Кометы

Комета Lovejoy C/2013 R1

Объекты Солнечной системы, состоящие изо льда и пыли. Они существуют за пределами второго астероидного кольца, практически в межзвездном пространстве и лишь некоторые из них попадают в гравитационное притяжение Солнца, разрушаясь, образуя след из пара и пыли.

Комета ISON

Закономерность Солнечной системы

Главной закономерностью является движение планет. Они движутся в одну сторону относительно Солнца, а именно против движения стрелок часов. Венера и Уран, который двигается практически на боку, а также некоторые спутники планет имеют другое направление вращения. Космические тела вращаются по орбите, форма которой близка к окружности, однако, орбиты Меркурия и Плутона имеют вытянутую траекторию, по таким орбитам двигаются и кометы.


Путешествие по Солнечной системе


comments powered by HyperComments

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 16455

spacegid.com

Виды небесных тел - Небесные тела - Вселенная как среда жизни человека - Естествознание

Виды небесных тел
Планеты — это крупные небесные несвітні тела.

Все планеты земной группы имеют сравнительно небольшие размеры, значительную плотность и состоящие в основном из твердых веществ.
Планеты-гиганты имеют большие размеры, малую густоту и состоят преимущественно из газов. Масса планет-гигантов составляет 98 % от суммарной массы планет Солнечной системы.
Относительно Солнца планеты располагаются в следующем порядке: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон.
Эти планеты названы в честь римских богов: Меркурий — бог торговли; Венера — богиня любви и красоты; Марс — бог войны; Юпитер — бог громовержец; Сатурн — бог земли и плодородия; Уран — бог неба; Нептун — бог моря и судоходства; Плутон — бог подземного царства мертвых.
На Меркурии температура днем повышается до 420 °С, а ночью падает до -180 °С. На Венере и днем и ночью стоит жара (до 500 °С), ее атмосфера почти полностью состоит из углекислого газа. Земля же располагается на таком расстоянии от Солнца, что большая часть воды находится в жидком состоянии, что дало возможность возникнуть жизни на нашей планете. Атмосфера Земли содержит кислород.
На Марсе температурный режим подобен земному, но в атмосфере преобладает углекислый газ. При низких температурах зимой углекислый газ превращается в сухой лед.
Юпитер в 13 раз больше и в 318 раз тяжелее Земли. Его атмосфера густая, непрозрачная и выглядит как полосы разных цветов. Под атмосферой есть океан из разжиженных газов.
Звезды — раскаленные небесные тела, излучающие свет. Они настолько отдалены от Земли, что мы видим их яркими пятнышками. Невооруженным глазом на звездном небе можно насчитать около 3000 зрение, с помощью подзорной трубы — в десять раз больше.
Созвездия — группы расположенных рядом звезд. Древние астрономы мысленно соединяли звезды линиями и получали определенные фигуры. На небе Северного полушария давние греки выделили 12 зодиакальных созвездий: Козерог, Водолей, Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион и Стрелец. Древние люди считали, что каждый земной месяц определенным образом связан с одним из созвездий.
Кометы — небесные тела со светящимися хвостами, что со временем изменяют свое положение на небе и направление движения.
Тело кометы состоит из твердого ядра, замороженных газов с твердой пылью, размером от одного до десяти километров. При приближении к Солнцу газы кометы начинают испаряться. Так у комет вырастает светящийся газовый хвост. Самой известной является комета Галлея (ее открыл в XVII веке. английский астроном Галлей), что появляется возле Земли с приблизительным интервалом в 76 лет. В последний раз она приблизилась к Земле в 1986 г.
Метеоры — это твердые остатки космических тел, что с огромной скоростью падают сквозь атмосферу Земли. При этом они сгорают, оставляя яркий свет.
Болиды — яркие гигантские метеоры массой от 100 г до нескольких тонн. Их быстрый полет сопровождается громким шумом, посыпанием искр, запахом гари.
Метеориты — обгоревшие каменные или железные тела, упавшие на Землю из межпланетного пространства, не зруйнувавшись в атмосфере.
Астероиды — это планеты-«малютки» от 0,7 до 1 км в диаметре.
Определение сторон горизонта за помощью зрение
За созвездием Большой Медведицы легко находить Полярную звезду. Если встать к Полярной звезде лицом, то впереди будет север, позади — юг, справа — восток, слева — запад.

schooled.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о