во сколько раз притяжение на луне меньше чем на земле

Гравитация на Луне

Графическое представление разницы гравитации на Земле и Луне

Гравитация Луны – какая сила гравитации у спутника Земли. Узнайте, сколько человек весит на Луне, сравнение с Землей в фото, первые прыжки астронавтов Аполлона.

Постоянно переживаете по поводу своего веса? Зачем садиться на диету, если можно слетать к Луне, где гравитация намного ниже. Этот объект меньше нас по размеру и массе и фактически ваш вес будет составлять всего 17% от земного.

Лунная гравитация достигает всего 17% от земной. Мы используем такую же силу прыжка, что на Земле, и сможем подняться на 3 м в высоту, зависнув в воздухе на 4 секунды.

Допустим, вы весите 100 кг, а вот на спутнике – всего 17 кг. То есть, сила гравитации на Луне позволит вам прыгать намного выше, если точнее, то 2 метра станут для вас привычным делом. И вы бы стали настоящим Человеком Пауком, потому что падение с высоты дома на Луне напомнит прыжок со стола. Мяч пролетел бы в 6 раз дальше. В общем, на спутнике можно развлечься, так как лунная гравитация отличается от привычной земной.

Когда астронавты впервые ступили на Луну, то им пришлось переучиться ходить. Точнее, они просто смешно прыгали, напоминая кенгуру. Удивительно, но обычный шаг приводит к падениям. И последнее, гравитация на Луне настолько низкая, что при помощи искусственных крыльев, вы смогли бы совершить полет. Разве не круто? Рассмотрите верхний рисунок, чтобы запомнить, как выглядит гравитация Луны и Земли.

Источник

Притяжение Луны — меньше земного в 6 раз!

Давайте пофантазируем, и представим себе путешествие на Луну. Что нас там ожидает? Среди других удивительных особенностей лунной природы космические путешественники встретят там странный мир малого притяжения Луны. Все станет легче: и люди, и окружающие предметы.

Притяжение Луны облегчит жизнь космическим путешественникам.

Захочется взобраться на высокие лунные горы. Но, поднимаясь по их кручам, будешь ощущать какую-то необычную легкость своего тела. Отталкиваясь ногой с привычной силой, будешь делать большие шаги или совершать прыжки гораздо выше и дальше, например через широкие трещины.

Ходить придется в прочных металлических скафандрах, защищающих путешественников от смертельного действия безвоздушного пространства. Они будут тяжелее самого человека и на Земле были бы очень обременяющим грузом. Но здесь и скафандр, и запас кислорода для дыхания, и научное снаряжение, которое предстоит носить на себе, — все это будет весить в несколько раз меньше. Легкими станут и грузы, которые путешественники привезут с собой с Земли. Вот ящик с научными приборами. На Земле его с трудом несли два-три человека, а здесь легко поднимает один.

Притяжение Луны изменит вес человека и привычных предметов.

Вы захотели взвеситься и точнее определить, на сколько же уменьшился здесь вес? Вы встали на одну чашку весов, а на другую поставили гири. Что за странность? Весы показывают столько же, как на Земле. В чем дело? Да в том, что гири здесь тоже стали легче, и во столько же раз, как и вы. Пользоваться надо обязательно пружинными весами. Упругость их пружины здесь не изменилась, и они надежно покажут, во сколько раз меньше сила, с которой сжимает или растягивает пружину лунное притяжение.

Оказывается, с силой, в 6 раз меньшей.

Мы потом узнаем, как это зависит от масс Земли и Луны и от их радиусов (расстояний их поверхности от центра).

Притяжение Луны позволяет прыгнуть на 15 метров! И даже дальше!

Прыжки на Луне можно делать в 6 раз выше и в 6 раз дальше.

Притяжение Луны влияет на особенности стрельбы.

Своеобразны и условия стрельбы на Луне. Если на Земле ружейная пуля пролетает 4 км, то на какое расстояние пролетела бы она на Луне? 4*6=24 км? Но так было бы при наличии воздуха, тормозящего движение пули. На Земле сопротивление воздуха уменьшает дальность ее полета в 22 раза. А так как на Луне воздуха нет, то она пролетит там еще в 22 раза дальше – 24*22 – более 528 км!

Притяжение Луны делает невозможной наличие у нее атмосферы и гидросферы.

Почему у Земли есть атмосфера, а у Луны ее нет? Потому что Земля притягивает с достаточно большой силой, чтобы удержать вокруг себя воздушную оболочку и не дать ее быстро движущимся частицам газов разлетаться в мировое пространство. Притяжение же Луны для этого недостаточно велико. И если она когда-нибудь и имела атмосферу, то, вероятно, скоро ее потеряла – частицы газов, движущиеся в ней во все стороны с большой скоростью, одна за другой разлетелись в окружающее пространство.

На поверхности Луны не может быть и воды – морей, рек. Ведь без атмосферы и ее давления вся вода с поверхности сразу испарилась бы, а потом пары ее тоже разлетелись бы прочь от Луны.

Малое притяжение Луны. Какова была бы жизнь в таких условиях?

Но давайте в своих фантазиях пойдем еще дальше. Представим себе такую «луну» или планету, на которой сила тяжести в несколько раз меньше, чем на Земле, и в то же время есть воздух, вода, живая природа и даже разумные существа. Что, быть может, увидели бы мы на такой «луне»?

Реки текут медленнее, чем у нас, так как вода движется в них сверху вниз от действия меньшей силы притяжения. С меньшей силой размывают они свои берега и разрушают горы. Гор на такой «луне» больше, и они выше.

Гидроэлектростанции имеют меньшую мощность, так как через их турбины протекает меньше воды и она имеет слабый напор. Поэтому они вырабатывают меньше электроэнергии.

Дождевые капли, образующиеся в облаках, имеют меньший вес, дольше парят в воздухе и лишь медленно падают вниз. Зато из-за малого атмосферного давления с поверхности морей происходит обильное испарение воды. Легкий водяной пар поднимается в воздух и в большом количестве скопляется в нем в виде мощной «паровой рубашки».

Живые существа приспособлены к условиям меньшего притяжения «Луны». Возможно, что мы найдем среди них немало очень подвижных животных, совершающих быстрые и ловкие движения. Ведь тело их весит здесь меньше и мышцам легче приводить его в движение. Достаточны менее сильные мускулы, и тело живых существ выглядит стройным и грациозным. Чтобы поддерживать легкое тело, достаточны тонкие конечности. Устойчивость тела может быть здесь меньшей, а рост более высоким – ведь, имея меньший вес, эти существа не так легко опрокидываются и падают на «землю». Среди них много прыгающих и летающих животных, причем крылья для полета сравнительно невелики (при достаточной плотности воздуха). Встречаются и очень крупные, массивные существа – что-то вроде «сухопутных китов», так как вес их огромного тела здесь не так уж и велик.

Разумные обитатели такой «луны», вероятно, создали бы «технику малой тяжести». Их строительные сооружения могли бы быть очень высокими и отличаться архитектурной легкостью и изяществом. При их постройке для подъема материалов достаточны менее мощные, да и менее устойчивые краны.

Так как поезда и грузовики весят здесь в несколько раз меньше, чем у нас, то мосты через реки могут иметь меньшую прочность.

Большого развития здесь достигла авиация. Самолеты легче и поднимают больше пассажиров и грузов. И крылья у них меньше, а двигатели не столь сильны. Люди летают по воздуху и с помощью небольших индивидуальных искусственных крыльев.

В данной статье мы рассмотрели тему: Притяжение Луны. Читайте далее… Астероиды. Во сколько раз сила притяжения уменьшается на них?

Источник

Разница между гравитацией Земли и Луны

Главное отличие

Основное различие между земной гравитацией и лунной гравитацией состоит в том, что земная гравитация сильнее из-за большего размера и имеет массивные объекты, которые проявляют большую гравитацию, тогда как лунная гравитация слабее земной гравитации из-за меньшего размера Луны.

Земная гравитация против лунной гравитации

Сила тяжести на поверхности Земли равна 9,8 м / с2, тогда как гравитация Луны на поверхности Луны составляет всего 1,63 м / с2. Гравитация Земли отображается очень точно, а гравитация Луны — очень плохо. Сила земного притяжения достаточно сильна, чтобы выдержать и противостоять атмосфере на Земле; с другой стороны, на Луне нет атмосферы.

Земля больше Луны; напротив, Луна меньше по размеру, чем Земля. Гравитационная сила Земли сильнее Луны из-за наличия на Земле более массивных объектов; С другой стороны, притяжение Луны слабее Земли из-за меньшего размера по сравнению с Землей. Сила тяжести Земли обозначается g ; и наоборот, гравитация Луны обозначается gm.

Сравнительная таблица

Что такое гравитация Земли?

Земная гравитация — это полное ускорение, которое передается объектам из-за комбинированного результата гравитации и наличия центробежной силы от вращения Земли. Земное притяжение обозначается маленьким g, или гравитационная постоянная обозначается большим G. Единица ускорения силы тяжести Земли в системе СИ измеряется в метрах в секунду на квадратный м / с 2 и соответствует ньютону на килограмм.

Направленная наружу центробежная сила, создаваемая вращением Земли, больше на широтах, близких к экватору. Вторая основная причина изменения силы тяжести на разных широтах Земли связана с ее экваториальным выступом. Сила тяжести земли уменьшается с увеличением высоты, потому что большая высота означает большее отклонение от средней точки земли.

Некоторые различные факторы, такие как вода или воздух, объекты обладают ассоциативной силой сопротивления, которая уменьшает поверхностную силу земного притяжения. Сила земного притяжения достаточно сильна, чтобы выдержать и противостоять атмосфере на Земле. Ускорение свободного падения Земли — это векторная величина. Гравитационная сила Земли сильнее Луны из-за наличия на Земле более массивных объектов.

Что такое лунная гравитация?

Все вещи на Луне будут весить только 16,6% по сравнению с тем, что они весят на Земле, например, если чей-то вес на Земле составляет 200 фунтов, то на Луне его вес будет 30 фунтов. Гравитационное ускорение Луны было измерено путем отслеживания радиосигналов, выпущенных орбитальным космическим кораблем.

Основная особенность моногравитации — наличие маскона, который представляет собой большие положительные аномалии силы тяжести, непосредственно связанные с некоторыми из гигантских ударных бассейнов. Гравитация Луны слабее гравитации Земли из-за меньшего размера по сравнению с Землей. Поскольку на Луне нет атмосферы, поэтому вероятность выдерживания температуры меньше.

Ключевые отличия

Заключение

Вышеупомянутое обсуждение приводит к выводу, что гравитация Земли сильнее гравитации Луны, потому что Земля более массивна, тогда как гравитация Луны слабее, чем гравитация Земли, из-за того, что Луна меньше по размеру.

Источник

Есть ли гравитация на Луне

Гравитация на Луне существенно слабее, чем на Земле — планете, которую сопровождает этот спутник. С данным обстоятельством и связано отсутствие атмосферы у первого небесного тела. Обладая крайне низкой гравитацией, оно не способно удерживать около себя даже газы. Наличие гравитационного поля у земного спутника подтверждает заснятый на видео эксперимент. В ходе него брошенные астронавтом перо и молоток падают на поверхность одновременно.

Притяжение Луны и Земли

Влияние земной гравитации на лунный ландшафт можно рассмотреть на примере лунных морей. На стороне спутника, обращенной к планете, их существенно больше — они составляют более 30% площади полушария. Для сравнения, на другом полушарии лунные моря занимают 2,5% площади поверхности.

Лунные моря представляют собой относительно ровные участки поверхности небесного объекта, залитые застывшей лавой и покрытые пылью. Скопление их на обращенной к Земле стороне ученые объясняют действием силы земного притяжения. Если бы не приливные силы Земли, то лава распределилась бы по поверхности небесного тела равномерно.

Гравитационные силы Луны оказывают влияние на Землю. В первую очередь сила лунного тяготения сказывается на водных массах.

В науке популярно утверждение, что с этим влиянием связаны морские приливы и отливы:

Научный мир не смущают некоторые парадоксы. Например, влияние Солнца на земную поверхность во много раз больше по сравнению с влиянием спутника. Однако причиной подъема и спада уровня моря считают не его, а Луну.

Неравновесная Луна

Ландшафт видимой с земной поверхности половины Луны существенно отличается от той половины спутника, которая обращена в обратную сторону.

Лунные моря на видимой стороне небесного тела занимают более трети поверхности, а на другой стороне — около 2,5% площади.

Имея более темную окраску, эти участки поверхности спутника отражают существенно меньше солнечной энергии. Значит, та сторона земного спутника, которая видна с поверхности планеты, отражает солнечной энергии намного меньше. Это явление может служить одним из примеров неравновесности 2 полушарий небесного тела.

Аномальная гравитация на Луне

Изучение гравитационного поля небесного тела проводилось посредством регистрации его влияния на орбиты искусственных спутников Луны. Данные, полученные космическими аппаратами «Луна-10» и «Лунар орбитер», не только помогли ответить на вопрос, есть ли гравитация на Луне, но и выявили ее особенности.

Исследования земного спутника показали, что гравитационное поле Луны неоднородно. Исследователи связывают эту особенность с концентрацией в толще лунных морей структур, имеющих высокую плотность. Ученые решили использовать для обозначения таких суперплотных фрагментов термин “масконы”. Высокая плотность этих геологических структур позволяет создавать выраженное возмущение в гравитационном поле земного спутника. Их действие на космические аппараты на лунной орбите способно влиять на курс космических объектов.

В ходе исследований космоса было обнаружено, что масконы и порождаемые ими гравитационные аномалии наблюдаются в тех областях, где располагаются ударные кратеры.

Механизм образования масконов научный мир связывает с накоплением и уплотнением материи космического объекта в той части кратера, которая погружена в мантию небесного тела. Сюда же, способствуя дальнейшему уплотнению, сползают и горные породы со склонов ударной воронки.

Другая теория образования лунных гравитационных аномалий указывает, что в области лунных морей образуется дополнительная сила притяжения. Это происходит в результате аккумулирования этими участками поверхности большего количества солнечный энергии. Ведь плоская, имеющая темный цвет поверхность быстрее и сильнее нагревается от солнечных лучей и гораздо медленнее остывает по сравнению с окружающим лунным грунтом.

Утверждается также, что некоторые из гравитационных аномалий связаны с упавшими и проникшими в лунную кору метеоритами, состоящими из вещества, имеющего высокую плотность.

Источник

Закон всемирного тяготения

Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).

Гравитационное взаимодействие

Земля — это большой магнит. Причем на самом деле магнит, с настоящим магнитным полем. Но сейчас речь пойдет о другом явлении, которое притягивает к Земле тела — от прыгающего с дерева котика до летящего мимо астероида. Называется это явление гравитацией.Земля — это большой магнит. Причем на самом деле магнит, с настоящим магнитным полем. Но сейчас речь пойдет о другом явлении, которое притягивает к Земле тела — от прыгающего с дерева котика до летящего мимо астероида. Называется это явление гравитацией.

Возьмем два тела — одно с большой массой, другое с маленькой. Натянем гигантское полотно ткани и положим на него тело с большей массой. После чего положим туда тело с массой поменьше. Мы будем наблюдать примерно такую картину:

Маленькое тело начнет притягиваться к тому, что больше, — это и есть гравитация. По сути, Земля — это большой шарик, а все остальные предметы — маленький (даже если это вовсе не шарики).

Гравитационное взаимодействие универсально. Оно справедливо для всех видов материи. Гравитация проявляется только в притяжении — отталкивание тел гравитация не предусматривает.

Из всех фундаментальных взаимодействий гравитационное — самое слабое. Хотя гравитация действует между всеми элементарными частицами, она настолько слаба, что ее принято не учитывать. Все дело в том, что гравитационное взаимодействие зависит от массы объекта, а у частиц она крайне мала. Эту зависимость впервые сформулировал Исаак Ньютон.

Закон всемирного тяготения

В 1682 году Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения. Он звучит так: все тела притягиваются друг к другу, сила всемирного тяготения прямо пропорциональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Формула силы тяготения согласно этому закону выглядит так:

Закон всемирного тяготения

F — сила тяготения [Н]

M — масса первого тела (часто планеты) [кг]

m — масса второго тела [кг]

R — расстояние между телами [м]

G — гравитационная постоянная

Когда мы встаем на весы, стрелка отклоняется. Это происходит потому, что масса Земли очень большая, и сила тяготения буквально придавливает нас к поверхности. На более легкой Луне человек весит меньше в шесть раз.

Закон всемирного тяготения используют, чтобы вычислить силы взаимодействия между телами любой формы, если размеры тел значительно меньше расстояния между ними.

Если мы возьмем два шара, то для них можно использовать этот закон вне зависимости от расстояния между ними. За расстояние R между телами в этом случае принимается расстояние между центрами шаров.

Приливы и отливы существуют благодаря закону всемирного тяготения. В этом видео я рассказываю, что общего у приливов и прыщей.

Задачка раз

Две планеты с одинаковыми массами обращаются по круговым орбитам вокруг звезды. У первой из них радиус орбиты вдвое больше, чем у второй. Каково отношение сил притяжения первой и второй планеты к звезде?

Решение

По закону всемирного тяготения сила притяжения планеты к звезде обратно пропорциональна квадрату радиуса орбиты. Таким образом, в силу равенства масс отношение сил притяжения к звезде первой и второй планет обратно пропорционально отношению квадратов радиусов орбит:

По условию, у первой планеты радиус орбиты вдвое больше, чем у второй, то есть R₁=2R₂.

Ответ: отношение сил притяжения первой и второй планет к звезде равно 0,25.

Онлайн-уроки физики в Skysmart не менее увлекательны, чем наши статьи!

Задачка два

У поверхности Луны на космонавта действует сила тяготения 144 Н. Какая сила тяготения действует со стороны Луны на того же космонавта в космическом корабле, движущемся по круговой орбите вокруг Луны на расстоянии трех лунных радиусов от ее центра?

Решение

По закону всемирного тяготения сила притяжения космонавта со стороны Луны обратно пропорциональна квадрату расстояния между ним и центром Луны. У поверхности Луны это расстояние совпадает с радиусом спутника. На космическом корабле, по условию, оно в три раза больше. Таким образом, сила тяготения со стороны Луны, действующая на космонавта на космическом корабле, в 9 раз меньше, чем у поверхности Луны, то есть:

Ответ: на расстоянии трех лунных радиусов от центра сила притяжения космонавта будет равна 16 Н.

Правильно говорить не «на тело действует сила тяготения», а «Земля притягивает тело с силой тяготения».

Ускорение свободного падения

Чтобы математически верно и красиво прийти к ускорению свободного падения, нам необходимо сначала ввести понятие силы тяжести.

Сила тяжести — сила, с которой Земля притягивает все тела.

Сила тяжести

F — сила тяжести [Н]

m — масса тела [кг]

g — ускорение свободного падения [м/с 2 ]

На первый взгляд сила тяжести очень похожа на вес тела. Действительно, в состоянии покоя на поверхности Земли формулы силы тяжести и веса идентичны. Вес тела в состоянии покоя численно равен массе тела, умноженной на ускорение свободного падения, разница состоит лишь в точке приложения силы.

Сила тяжести — это сила, с которой Земля действует на тело, а вес — сила, с которой тело действует на опору. Это значит, что у них будут разные точки приложения: у силы тяжести к центру масс тела, а у веса — к опоре.

Также важно понимать, что сила тяжести зависит исключительно от массы и планеты, на которой тело находится. А вес зависит еще и от ускорения, с которым движется тело или опора.

Например, в лифте вес зависит от того, куда и с каким ускорением двигаются его пассажиры. А силе тяжести все равно, куда и что движется — она не зависит от внешних факторов.

На второй взгляд сила тяжести очень похожа на силу тяготения. В обоих случаях мы имеем дело с притяжением — значит, можем сказать, что это одно и то же. Практически.

Мы можем сказать, что это одно и то же, если речь идет о Земле и каком-то предмете, который к этой планете притягивается. Тогда мы можем даже приравнять эти силы и выразить формулу для ускорения свободного падения:

Приравниваем правые части:

Делим на массу левую и правую части:

Это и будет формула ускорения свободного падения. Ускорение свободного падения для каждой планеты уникально.

Закон всемирного тяготения

g — ускорение свободного падения [м/с 2 ]

M — масса планеты [кг]

R — расстояние между телами [м]

G — гравитационная постоянная

Ускорение свободного падения характеризует то, как быстро увеличивается скорость тела при свободном падении.

Свободное падение — это ускоренное движение тела в безвоздушном пространстве, при котором на тело действует только сила тяжести.

Но разве это не зависит еще и от массы предмета?

Нет, не зависит. На самом деле все тела падают одинаково вне зависимости от массы. Если мы возьмем перо и мяч, то перо, конечно, будет падать медленнее, но не из-за ускорения свободного падения. Просто из-за небольшой массы пера сопротивление воздуха оказывает на него большее воздействие, чем на мяч. А вот если бы мы поместили перо и мяч в вакуум, они бы упали одновременно.

Третий закон Ньютона

Третий закон Ньютона обобщает огромное количество опытов, которые показывают, что силы — результат взаимодействия тел.

Он звучит так: тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.

Если попроще — сила действия равна силе противодействия.

Если вам вдруг придется объяснять физику во дворе, то можно сказать и так: на каждую силу найдется другая сила. 🙈

Третий закон Ньютона

F₁ — сила, с которой первое тело действует на второе [Н]

F₂ — сила, с которой второе тело действует на первое [Н]

Так вот, для силы тяготения третий закон Ньютона тоже справедлив. С какой силой Земля притягивает тело, с той же силой тело притягивает Землю.

Задачка для практики

Земля притягивает к себе подброшенный мяч с силой 5 Н. С какой силой этот мяч притягивает к себе Землю?

Решение

Согласно третьему закону Ньютона, сила, с которой Земля притягивает мяч, равна силе, с которой мяч притягивает Землю.

Ответ: мяч притягивает Землю с силой 5 Н.

Поначалу это кажется странным, потому что мы ассоциируем силу с перемещением: мол, если сила такая же, то на то же расстояние подвинется Земля. Формально это так, но у мяча масса намного меньше, чем у Земли. И Земля смещается на такое крошечное расстояние, притягиваясь к мячу, что мы его не видим, в отличие от падения мяча.

Если каждый брошенный мяч смещает Землю на какое-то расстояние, пусть даже крошечное, возникает вопрос — как она еще не слетела с орбиты из-за всех этих смещений. Но тут как в перетягивании каната: если его будут тянуть две равные по силе команды, канат никуда не сдвинется. Так же и с нашей планетой.

Источник