Масса луны физика 9 класс

Луна медленно вращается вокруг своей оси в прямом направлении с периодом, равным сидерическому месяцу, и поэтому она всё время повернута к Земле одной стороной. Обратную сторону Луны впервые удалось увидеть только 7 октября 1959 г., когда советская автоматическая станция «Луна-3» облетела Луну и сфотографировала её обратную сторону, передав снимки на Землю.

Легко рассчитать, что за сутки Луна перемещается к востоку на а в час несколько больше, чем на полградуса, т. е. почти на величину своего видимого диаметра. Поэтому, когда Луна проходит недалеко от какой-нибудь яркой звезды, её движение легко заметить в тот же вечер.

Так как Луна быстро движется к востоку, то каждый день она восходит и заходит позже, чем накануне, почти на 52 мин.

Луна движется по эллиптической орбите и, подобно Солнцу, не выходит из пояса зодиакальных созвездий.

Минимальное расстояние между Луной и Землёй 363 300 км, максимальное — 405 000 км (среднее расстояние 384 400 км).

Средняя скорость обращения Луны вокруг Земли равна

2. Луна, подобно Земле, представляет собой тёмный непрозрачный шар, светящий отражённым солнечным светом. Солнце всегда освещает приблизительно половину этого шара, другая половина остаётся тёмной. Но так как к Земле обыкновенно бывают обращены и часть светлого освещённого полушария, и часть неосвещённого, то Луна большую часть кажется нам неполной, предстаёт в той или иной фазе. На рисунке 150 показана смена лунных фаз.

Источник

§ 15. Закон всемирного тяготения

В курсе физики 7 класса вы изучали явление всемирного тяготения. Оно заключается в том, что между всеми телами во Вселенной действуют силы притяжения.

К выводу о существовании сил всемирного тяготения (их называют также гравитационными) пришёл Ньютон в результате изучения движения Луны вокруг Земли и планет вокруг Солнца.

Заслуга Ньютона заключается не только в его гениальной догадке о взаимном притяжении тел, но и в том, что он сумел найти закон их взаимодействия, т. е. формулу для расчёта гравитационной силы между двумя телами.

Закон всемирного тяготения гласит:

• два любых тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной массе каждого из них и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

где F — модуль вектора силы гравитационного притяжения между телами массами m₁ и m₂, r — расстояние между телами (их центрами); G — коэффициент, который называется гравитационной постоянной.

Если m₁ = m₂ = 1 кг и r = 1 м, то, как видно из формулы, гравитационная постоянная G численно равна силе F. Другими словами, гравитационная постоянная численно равна силе F притяжения двух тел массой по 1 кг, находящихся на расстоянии 1 м друг от друга. Измерения показывают, что

G = 6,67 • 10 -11 Н • м2/кг 2 .

Формула даёт точный результат при расчёте силы всемирного тяготения в трёх случаях: 1)если размеры тел пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием между ними (рис. 32, а); 2) если оба тела однородны и имеют шарообразную форму (рис. 32, б)\ 3) если одно из взаимодействующих тел — шар, размеры и масса которого значительно больше, чем у второго тела (любой формы), находящегося на поверхности этого шара или вблизи неё (рис. 32, в).

Третий из рассмотренных случаев является основанием для того, чтобы рассчитывать по приведённой формуле силу притяжения к Земле любого из находящихся на ней тел. При этом в качестве расстояния между телами следует брать радиус Земли, поскольку размеры всех тел, находящихся на её поверхности или вблизи неё, пренебрежимо малы по сравнению с земным радиусом.

По третьему закону Ньютона яблоко, висящее на ветке или падающее с неё с ускорением свободного падения, притягивает к себе Землю с такой же по модулю силой, с какой его притягивает Земля. Но ускорение Земли, вызванное силой её притяжения к яблоку, близко к нулю, поскольку масса Земли несоизмеримо больше массы яблока.

Вопросы

1. Что было названо всемирным тяготением?
2. Как иначе называются силы всемирного тяготения?
3. Кто и в каком веке открыл закон всемирного тяготения?
4. Сформулируйте закон всемирного тяготения. Запишите формулу, выражающую этот закон.
5. В каких случаях следует применять закон всемирного тяготения для расчёта гравитационных сил?
6. Притягивается ли Земля к висящему на ветке яблоку?

Упражнение 15

1. Приведите примеры проявления силы тяготения.

2. Космическая станция летит от Земли к Луне. Как меняется при этом модуль вектора силы её притяжения к Земле; к Луне? С одинаковыми или различными по модулю силами притягивается станция к Земле и Луне, когда она находится посередине между ними? Если силы различны, то какая больше и во сколько раз? Все ответы обоснуйте. (Известно, что масса Земли примерно в 81 раз больше массы Луны.)

3. Известно, что масса Солнца в 330 000 раз больше массы Земли. Верно ли, что Солнце притягивает Землю в 330 000 раз сильней, чем Земля притягивает Солнце? Ответ поясните.

4. Мяч, подброшенный мальчиком, в течение некоторого времени двигался вверх. При этом его скорость всё время уменьшалась, пока не стала равной нулю. Затем мяч стал падать вниз с возрастающей скоростью. Объясните: а) действовала ли на мяч сила притяжения к Земле во время его движения вверх; вниз; б) что послужило причиной уменьшения скорости мяча при его движении вверх; увеличения его скорости при движении вниз; в) почему при движении мяча вверх его скорость уменьшалась, а при движении вниз — увеличивалась.

5. Притягивается ли к Луне человек, стоящий на Земле? Если да, то к чему он притягивается сильнее — к Луне или к Земле? Притягивается ли Луна к этому человеку? Ответы обоснуйте.

Источник

Физическая природа планеты Земля и её естественного спутника Луны

3. Луна — холодное шаровидное тело с твёрдой поверхностью, радиусом 1738 км. Масса Луны в 81,3 раза меньше массы Земли, определена по движению искусственных спутников вокруг неё, неоднократно выводимых в 1966—1971 гг. на селеноцентрические орбиты 1 . Первым искусственным спутником Луны стал советский космический аппарат «Луна-10», запущенный 3 апреля 1966 г. Средняя плотность Луны ρ = 3350 кг/м 3 , или 0,6 плотности Земли, ускорение свободного падения на её поверхности 1,63 м/с 2 (в 6 раз меньше земного). Продолжительность солнечных суток на Луне около 29,5 суток. Луна лишена воды и атмосферы. За продолжительный лунный день (14,8 земных суток) поверхность Луны нагревается до температуры +130 °С, а ночью охлаждается до —170 °С.

1 Орбиты вокруг Луны. Название происходит от греческого «Селена» — Луна.

Из-за малой силы тяжести и высокой температуры Луна не смогла удержать около себя атмосферу.

Рельеф лунного полушария, обращённого к Земле, хорошо виден даже в небольшой телескоп. Обширные тёмные округлые и сравнительно ровные низменности получили ещё в XVII в. название морей: Море Спокойствия, Море Ясности и т. д. (рис. 152). Их размеры от 200 до 1200 км в поперечнике. Самая большая низменность, протяжённостью свыше 2000 км, названа Океаном Бурь. Сглаженная поверхность морей покрыта тёмным веществом — застывшей базальтовой лавой, некогда изверженной из лунных недр. Океан Бурь и наиболее крупные моря различимы невооружённым глазом в виде тёмных пятен.

Светлые области — материки занимают свыше 60% видимой поверхности Луны. Материки покрыты как отдельными горами, так и горными хребтами. Так, Море Дождей ограничено с северо-востока Альпами, с востока — Кавказом. Высота гор различна, отдельные горные вершины достигают 8 км.

Горные районы покрыты множеством кольцевых структур — кратеров, в меньшем числе они имеются и в морях. Размеры кратеров — от 1 м до 250 км. Многие кратеры названы именами учёных: Архимед, Гиппарх и др. У таких крупных кратеров, как Тихо, Коперник, Кеплер, наблюдаются расходящиеся светлые лучевые структуры.

Вопросы для самопроверки

1. Что определяет смену времени года и наличие тепловых поясов на Земле?

2. Что представляет собой явление прецессии?

3. Какова физическая природа парникового эффекта?

4. Какова природа лунных кратеров?

Используя закон всемирного тяготения, вычислите массу Земли, зная, что G = 6,67 • 10 -11 Н • м 2 /кг 2 , g = 9,8 м/с 2 .

Источник

Масса луны физика 9 класс

Рассмотрите таблицу, содержащую характеристики некоторых спутников планет Солнечной системы.

Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам планет.

1) Масса Луны больше массы Ио.

2) Ускорение свободного падения на Тритоне примерно равно 0,79 м/с 2 .

3) Сила притяжения Ио к Юпитеру больше, чем сила притяжения Европы.

4) Первая космическая скорость для Фобоса составляет примерно 0,08 км/с.

5) Период обращения Каллисто меньше периода обращения Европы вокруг Юпитера.

1) Масса небесного тела равна Поскольку и радиус, и средняя плотность Луны меньше, чем у Ио, масса Луны меньше массы Ио.

Утверждение 1 неверно.

2) Ускорение свободного падения на небесном теле а вторая космическая скорость поэтому можно выразить Ускорение свободного падения на Тритоне

Утверждение 2 верно.

3) Сила притяжения двух небесных тел равна Масса Ио больше массы Европы и Ио находится ближе к Юпитеру, значит, сила притяжения Ио к Юпитеру больше, чем сила притяжения Европы.

Утверждение 3 верно.

4) Первая космическая скорость в раз меньше второй. Первая космическая скорость для Фобоса

Утверждение 4 неверно.

5) Каллисто находится дальше от Юпитера, чем Европа, поэтому по третьему закону Кеплера период обращения Каллисто больше периода обращения Европы вокруг Юпитера.

Источник