Фокус Земля-Луна
Земля-луна центр тяжести является общим центром тяжести ( барицентра ) в системе Земля-Луна . Хотя Луна с Земли, видимая из ( геоцентрической точки ), кажется, вращается вокруг центра Земли , тем не менее, и Земля, и Луна вокруг их общего центра масс и — вращаются — в созерцании неподвижной системы Солнца. Из-за огромной массы Земли он все еще находится внутри Земли (точнее: в мантии Земли ), но не совпадает с центром Земли .
Лунная орбита не круг, но приблизительно эллиптический с земной луной центром тяжести при фокальной точке эллипса . Из-за эксцентриситета лунной орбиты расстояние Земля-Луна варьируется более чем на 13 процентов от (в среднем) от 356 410 до 406 740 км в ритме аномального месяца . Таким образом, и Луна, и центр Земли находятся на разном расстоянии от центра тяжести Земля-Луна.
Система Земля-Луна с центром тяжести Земля-Луна в качестве общего центра тяжести вращается вокруг Солнца в целом .
содержание
Основы
Тела вращающихся в невесомости состояния всегда вращаются вокруг своего центра масс . По отношению к внешним силам центр тяжести движется так, как если бы в нем объединилась вся масса тела. Например, центр тяжести брошенного вверх молота движется точно по параболе, в то время как молот вращается вокруг центра тяжести рядом с головкой молота.
То же самое относится к «двойному телу » (системе двух тел ), состоящему из двух небесных тел, таких как Б. Земля и Луна: их движение в космосе можно разбить на
- движение общего центра тяжести по кеплеровской эллиптической орбите вокруг Солнца под действием прилагаемой им силы тяжести ; « земная орбита » вокруг Солнца на самом деле является орбитой центра тяжести Земля-Луна .
- вращение Земли и Луны вокруг общего центра тяжести. Вращение друг вокруг друга приводит к тому, что Земля вращается по своей орбите вокруг Солнца в радиальном и вертикальном направлениях. Этот эффект называется месячными или лунными орбитальными возмущениями (англ. Lunar perturbation ) Земли или земными возмущениями Луны. Как и фазы луны, их период составляет около 29½ дней.
расчет
В первом приближении достаточно рассматривать Землю и Луну как точечные массы. Положение общего центра тяжести на линии, соединяющей два центра масс, определяется в соответствии с определением центра масс как расстояния от центра Земли и как расстояния от центра Луны : р Э. <\ displaystyle r _ <\ mathrm 
р М. <\ displaystyle r _ <\ mathrm
р Э. знак равно р м М. м Э. + м М. <\ displaystyle r _ <\ mathrm р М. знак равно р м Э. м Э. + м М. <\ displaystyle r _ <\ mathrm
- точечная масса земли м Э. <\ displaystyle m _ <\ mathrm
>> 
- точечная масса луны м М. <\ Displaystyle м _ <\ mathrm
>> - их среднее расстояние между ними р знак равно р Э. + р М. ≈ 384 000 км <\ displaystyle r = r _ <\ mathrm
> + r _ <\ mathrm > \ около 384 000 \; <\ text >>
Поскольку массы Земли и Луны находятся в соотношении примерно 81: 1:
м Э. ≈ 81 год ⋅ м М. <\ displaystyle m _ <\ mathrm
их общий центр тяжести находится примерно на одной восьмидесяти секунде расстояния между двумя центрами масс вне центра масс Земли:
⇒ р Э. ≈ 1 81 год + 1 ⋅ р ≈ 384 000 км 82 <\ displaystyle \ Rightarrow r _ <\ mathrm
Таким образом, это примерно 4700 км от центра Земли в направлении Луны или примерно 1700 км ниже поверхности Земли.
Радиальное колебание
В то время как орбита общего центра тяжести вокруг Солнца представляет собой почти идеальный кеплерэллипс, Земля покидает эту орбиту на расстояние до 4700 км. В результате получается пульсация примерно 0,03 ‰ (как частное из 4700 км и среднего расстояния от Солнца до Земли в одну а.е. ) — отклонение, которое невозможно увидеть в точном масштабе.
Однако с Луной колебание все еще составляет 1,2%. Так как земля позади центра на орбите , как видна с Луны, разница между орбитой осью с орбитой Луны и его линейный эксцентриситет 4700 км или 1,2% меньше , чем расстояние перигея и сумма лунной орбиты оси и его линейный эксцентриситет 4700 км, что на 1,2% меньше апогея .
И наоборот, расстояние от центра Земли до центра тяжести Земля-Луна колеблется на 1,2%, то есть примерно на ± 60 км в ритме аномального (кеплеровского) периода обращения Луны.
Вертикальное колебание
В вертикальном направлении колебания менее выражены, чем в радиальном направлении. Плоскость лунной орбиты наклонена примерно на 5 ° к плоскости эклиптики — плоскости вращения Земля-Солнце . Луна движется на одной половине своей орбиты вокруг Земли выше, а в течение другой половины ниже плоскости эклиптики, Земля по другую сторону барицентра движется по другую сторону плоскости эклиптики; Когда вы бежите через другую половину трассы, для обоих тел все наоборот. Из-за относительно небольшого угла наклона и близости Земли к барицентру это колебание Земли составляет всего несколько сотен километров.
Источник
Центр вращения системы луна земля
Система Плутон-Харон также считается двойной системой.
Масса Луны составляет 1/81 массы Земли. Стоит сказать — положение Луны на орбите ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙует той или иной фазе
Фазы Луны — различные положения относительно Солнца — новолуние, первая четверть, полнолуние и последняя четверть.
К Земле Луна обращена всегда одной стороной.
Линию, кᴏᴛᴏᴩая отделяет освещенную часть Луны от неосвещенной, называют терминатором.
В первой четверти Луна видна на угловом расстоянии 90″ от Солнца, и солнечные лучи освещают исключительно правую половину обращенной к нам Луны. В остальных фазах Луна видна нам в виде серпа. По϶ᴛᴏму, ɥᴛᴏбы отличить растущую Луну от старой, надо помнить: старая Луна напоминает букву «С», а если Луна растущая, то можно мысленно перед Луной провести вертикальную линию и получится буква «Р».
Из-за близости Луны к Земле и ее большой массы они образуют систему «Земля-Луна». Луна и Земля вращаются вокруг ϲʙᴏих осей в одну сторону. Плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости орбиты Земли под углом 5°9′.
Сидерический (от лат. сидерис — звезда) месяц — ϶ᴛᴏ период вращения Земли вокруг ϲʙᴏей оси и одинакового положения Луны на небесной сфере по отношению к звездам. Стоит заметить, что он составляет 27,3 земных суток.
Синодическим (от греч. синод — соединение) месяцем называют период полной смены лунных фаз, т. е. период возвращения Луны в первоначальное положение относительно Луны и Солнца (например, от новолуния до новолуния). Стоит заметить, что он составляет в среднем 29,5 земных суток. Синодический месяц на двое суток длиннее сидерического, так как Земля и Луна вращаются вокруг ϲʙᴏих осей в одну сторону.
Сила тяжести на Луне в 6 раз меньше силы тяжести на Земле.
Рельеф спутника Земли хорошо изучен. Видимые темные участки на поверхности Луны названы «морями» — ϶ᴛᴏ обширные безводные низменные равнины (самая крупная — «Оксан Бурь»), а светлые участки — «материками» — ϶ᴛᴏ гористые, возвышенные участки.
Стоит отметить, что основные же планетарные структуры лунной поверхности — кольцевые кратеры диаметром до 20-30 км и многокольцевые цирки диаметром от 200 до 1000 км.
Происхождение у кольцевых структур различное: метеоритное, вулканическое и ударно-взрывное. Кроме ϶ᴛᴏго, на поверхности Луны имеются трещины, сдвиги, купола и системы разломов.
Исследования космических аппаратов «Луна-16», «Луна-20», «Луна-24» показали, что поверхностные обломочные породы Луны сходны с земными магматическими породами — базальтами.
Значение Луны в жизни Земли
Хотя масса Луны в 27 млн раз меньше массы Солнца, она в 374 раза ближе к Земле и оказывает нанес сильное влияние, вызывая поднятия воды (приливы) в одних местах и отливы в других. Это происходит каждые 12 ч 25 мин, так как Луна делает полный оборот вокруг Земли за 24 ч 50 мин.
Из-за гравитационного воздействия Луны и Солнца на Землю возникают приливы и отливы
На Земле наблюдаются 2 прилива в ближайшей и удаленной от Луны точке и 2 отлива в точках, находящихся на угловом расстоянии 90° от линии Луна — Земля. Выделяют сигизийные приливы, кᴏᴛᴏᴩые возникают в новолуние и полнолуние и квадратурные — в первой и последней четверти.
В открытом океане приливно-отливные явления невелики. Колебания уровня воды достигает 0,5-1 м. Во внутренних морях (Черное, Балтийское и др.) они почти не ощущаются. При этом в зависимости от географической широты и очертаний береговой линии материков (особенно в узких заливах) вода во время приливов может подниматься до 18 м (залив Фанди в Атлантическом океане у берегов Северной Америки), 13 м на западном побережье Охотского моря. При ϶ᴛᴏм образуются приливно-отливные течения.
Основное значение приливных волн состоит по сути в том, что, перемещаясь с востока на запад вслед за видимым движением Луны, они тормозят осевое вращение Земли и удлиняют сутки, изменяют фигуру Земли с помощью уменьшения полярного сжатия, вызывают пульсацию оболочек Земли, вертикальные смещения земной поверхности, полусуточные изменения атмосферного давления, изменяют условия органической жизни в прибрежных частях Мирового океана и, наконец, влияют на хозяйственную деятельность приморских стран. В целый ряд портов морские суда могут заходить только во время прилива.
Через определенный промежуток времени на Земле повторяются солнечные и лунные затмения. Увидеть их можно, когда Солнце, Земля и Луна находятся на одной линии.
Затмение — астрономическая ситуация, при кᴏᴛᴏᴩой одно небесное тело заслоняет свет от другого небесного тела.
Солнечное затмение происходит, когда Луна попадает между наблюдателем и Солнцем и загораживает его. Поскольку Луна перед затмением обращена к нам неосвещенной стороной, перед затмением всегда бывает новолуние, т. е. Луна не видна. Создается впечатление, что Солнце закрывается черным диском; наблюдающий с Земли видит ϶ᴛᴏ явление как солнечное затмения.
Лунное затмение наступает, когда Луна, находясь на одной прямой с Солнцем и Землей, попадает в конусообразную тень, отбрасываемую Землей. Диаметр пятна тени Земли равен минимальному расстоянию Луны от Земли — 363 000 км, что составляет около 2,5 диаметра Луны, по϶ᴛᴏму Луна может быть затенена целиком.
Лунные ритмы — ϶ᴛᴏ повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов. Существуют лунно-месячные (29,4 сут) и лунно-суточные (24,8 ч) ритмы. Многие животные, растения размножаются в определенную фазу лунного цикла. Лунные ритмы ϲʙᴏйственны многим морским животным и растениям прибрежной зоны. Так, у людей замечено изменение самочувствия в зависимости от фаз лунного цикла.
Источник
Где находится центр масс системы Земля – Луна?
Где находится центр масс системы Земля – Луна?
Центр масс системы Земля – Луна, так называемый барицентр, находится на расстоянии 4672 километра от центра Земли по направлению к Луне, то есть на глубине приблизительно 1700 километров под поверхностью Земли. Строго говоря, по эллиптической орбите вокруг Солнца движется не Земля, а барицентр, при этом Земля и Луна обращаются относительно барицентра, совершая полный оборот за лунный месяц.
Читайте также
Кто лучше исполняет роль ночного светила: Луна в отношении Земли или Земля в отношении Луны?
Кто лучше исполняет роль ночного светила: Луна в отношении Земли или Земля в отношении Луны? Освещенность, создаваемая полной Луной в зените на поверхности Земли, составляет 0,25 люкса, а освещенность, обеспечиваемая Землей на Луне в полнолуние, равна 15 люксам. Таким
ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ И ЦЕНТР СИЛЫ
ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ И ЦЕНТР СИЛЫ Конфигурации кругов, восьмерок, узлов и петель, составляющих технику боя, могут быть самыми разными. Приступая к изучению этих движений, мы не можем обойти вниманием очень важное понятие «центра силы».ЦЕНТР СИЛЫ — активно движущаяся точка,
В каком диапазоне Земля по яркости сравнима с Солнцем и многократно превосходит все остальные планеты Солнечной системы, вместе взятые?
В каком диапазоне Земля по яркости сравнима с Солнцем и многократно превосходит все остальные планеты Солнечной системы, вместе взятые? В своей книге «Вселенная, жизнь, разум» И. С. Шкловский замечает, что если бы марсианские астрономы, подобно земным, исследовали
Где находится центр масс системы Земля – Луна?
Где находится центр масс системы Земля – Луна? Центр масс системы Земля – Луна, так называемый барицентр, находится на расстоянии 4672 километра от центра Земли по направлению к Луне, то есть на глубине приблизительно 1700 километров под поверхностью Земли. Строго говоря, по
Исследование каловых масс
Исследование каловых масс Кал состоит главным образом из остатков пищи, неусвоенной организмом, остатков пищеварительных соков, кишечного эпителия и значительного количества бактериальных тел. Для выявления нарушений пищеварения в кишечнике применяется
Обзор планет Солнечной системы. Луна
Обзор планет Солнечной системы. Луна Луна, спутник Земли, находится на расстоянии 380 тыс. км от поверхности нашей планеты. На Луне отсутствуют воздух, вода, погода. Ее поверхность – горы, кратеры, моря затвердевшей лавы и слои пыли. Масса Луны в 81 раз меньше Земли, а радиус
Центр масс
Центр масс Центр масс, центр инерции, геометрическая точка, положение которой характеризует распределение масс в теле или механической системе. Координаты Ц. м. определяются формулами , , или для тела при непрерывном распределении масс , , где mк — массы
МАСС, Владимир Захарович
МАСС, Владимир Захарович (1896–1979), эстрадный драматург 312 * Служил на заводе / Сергейпролетарий. Он в доску был отчаянный марксист. «Сергейпролетарий» (1928), на мотив «С одесского кичмана» (? Ан120) Песня была написана для «Второго номера» обозрений московского Дома печати. В
ПСИХОЛОГИЯ МАСС
ПСИХОЛОГИЯ МАСС — область психологии, предметом исследований которой являются природа, сущность, закономерности возникновения, формирования, функционирования и развития толп и масс, как специфических форм сообществ людей. Создана в конце 19 в. французским социологом и
ГДЕ НАХОДИТСЯ ЗЕМЛЯ ОЗЁРСКАЯ?
ГДЕ НАХОДИТСЯ ЗЕМЛЯ ОЗЁРСКАЯ? Озёрский район находится на 54 градусе 51 минуте северной широты и 38 градусе 30 минуте восточной долготы, в 98 километрах юго-восточнее Москвы. Площадь района составляет 2681 квадратный километр.Доехать до Озёр из Москвы можно:1. На автобусе:От
Источник