» Digər planetlərdə cazibə: ətraflı təhlil. "Başqa planetlərdə cazibə" mövzusunda fizika təqdimatı Yer planetində cazibə

Digər planetlərdə cazibə: ətraflı təhlil. "Başqa planetlərdə cazibə" mövzusunda fizika təqdimatı Yer planetində cazibə

>>Fizika: Digər planetlərdə cazibə qüvvəsi

Teleskopun ixtirasına qədər yalnız yeddi planet məlum idi: Merkuri, Venera, Mars, Yupiter, Saturn, Yer və Ay. Onların sayı çoxlarına uyğun gəlirdi. Buna görə də, 1610-cu ildə Qalileonun "Ulduzlu elçi" kitabı nəşr olunanda, o, "ləkələmə dairəsi"nin köməyi ilə "dünyanın əvvəlindən hələ heç kimin görmədiyi" daha dörd göy cismini aşkarlaya bildiyini bildirdi. günümüzə qədər" (Yupiter peykləri) sensasiyaya səbəb oldu. Qalileonun tərəfdarları yeni kəşflərə sevinir, əleyhdarları isə alimə qarşı barışmaz müharibə elan edirdilər.
Bir il sonra Venesiyada "Astronomiya, optika və fizika haqqında düşüncələr" kitabı nəşr olundu, burada müəllif Galileonun səhv etdiyini və planetlərin sayının yeddi olması lazım olduğunu iddia etdi, çünki ilk növbədə Əhdi-Ətiqdə menoradan bəhs olunur (bu yeddi planet deməkdir), ikincisi, başında cəmi yeddi dəlik var, üçüncüsü, cəmi yeddi metal var və dördüncü, “peyklər adi gözlə görünmür və buna görə də Yerə təsir edə bilməzlər, buna görə də onlara ehtiyac var və buna görə də yoxdur.
Ancaq bu cür arqumentlər elmin inkişafını dayandıra bilmədi və indi biz dəqiq bilirik ki, Yupiterin peykləri mövcuddur və planetlərin sayı heç də yeddiyə bərabər deyil. Doqquz günəş ətrafında fırlanır əsas planetlər(Merkuri, Venera, Yer, Mars, Yupiter, Saturn, Uran, Neptun və Pluton, bunlardan yalnız ilk ikisinin peykləri yoxdur) və üç mindən çox kiçik planet adlanır. asteroidlər.
Peyklər qravitasiya sahəsinin təsiri altında öz planetləri ətrafında fırlanır. Planetlərin hər birinin səthindəki cazibə qüvvəsini düsturla tapmaq olar F t= mq, harada g=GM/R2- planetdə sərbəst düşmənin sürətlənməsi. Son düsturda kütləni əvəz etməklə M və radius R müxtəlif planetlər, sərbəst düşmə sürətinin nə olduğunu hesablaya bilərsiniz g onların hər biri üzərində. Bu hesablamaların nəticələri (müəyyən planetdə sərbəst düşmə sürətinin Yer səthində sərbəst düşmə sürətlənməsinə nisbəti şəklində) cədvəl 7-də göstərilmişdir.
Cədvəl 7

Bu cədvəldən görünə bilər ki, sərbəst düşmənin ən böyük sürətlənməsi və buna görə də Yupiterdə ən böyük cazibə qüvvəsi. Günəş sistemindəki ən böyük planetdir; radiusu 11 dəfə, kütləsi isə Yerinkindən 318 dəfə böyükdür. Ən zəif cazibə uzaq Plutondadır. Bu planet Aydan kiçikdir: onun radiusu cəmi 1150 km, kütləsi isə Yerinkindən 500 dəfə azdır!
Günəş sistemindəki kiçik planetlərin kütləsi daha da azdır. Bu göy cisimlərinin 98%-i Mars və Yupiter orbitləri arasında Günəş ətrafında fırlanır və sözdə asteroid qurşağı. İlk və ən böyük asteroid Ceres 1801-ci ildə kəşf edilib. Onun radiusu təqribən 500 km, kütləsi isə təxminən 1,2 1021 kq (yəni Yerinkindən 5000 dəfə az) təşkil edir. Seresdə sərbəst düşmə sürətinin Yerdəkindən təxminən 32 dəfə az olduğunu hesablamaq asandır! Eyni miqdarda, hər hansı bir bədənin çəkisi orada daha az olur. Buna görə də, Ceresdə başa çatan bir astronavt 1,5 ton yük qaldıra bilər (şək. 110).

Ceresdə isə hələ heç kim olmayıb. Amma insanlar artıq Ayda olublar. Bu, ilk dəfə 1969-cu ilin yayında, Apollon 11 kosmik gəmisi üç amerikalı astronavtı bizim təbii peykimizə çatdıranda baş verdi: N.Armstronq, E.Oldrin və M.Kollinz. "Əlbəttə," Armstronq daha sonra dedi, "Ayın cazibəsi şəraitində mən yuxarı tullanmaq istəyirəm ... Ən yüksək atlama hündürlüyü iki metr idi - Aldrin Ay kabinəsinin pilləkənlərinin üçüncü pilləsinə tullandı. Düşmənin heç bir xoşagəlməz nəticəsi olmadı. Sürət o qədər aşağıdır ki, hər hansı zədədən qorxmağa əsas yoxdur”.
Ayda sərbəst düşmə sürəti Yerdəkindən 6 dəfə azdır. Buna görə də, sıçrayaraq, bir insan orada Yerdəkindən 6 dəfə böyük bir hündürlüyə qalxır. Ayda 2 metr tullanmaq, Aldrin kimi, Yerdə 33 sm tullanmaq qədər güc tələb edir.
İlk astronavtlar Ayda 21 saat 36 dəqiqə olublar. İyulun 21-də onlar Aydan kosmosa çıxdılar, iyulun 24-də isə Apollon 11 Sakit Okeana sıçradı. İnsanlar Ayı tərk etdilər, lakin üzərində beş ölü astronavtın təsvirləri olan beş medal qaldı. Bunlar Yu. A. Qaqarin, V. M. Komarov, V. Qrissom, E. Uayt və R. Çeffidir.

???
1. Günəş sistemini təşkil edən bütün böyük planetləri sadalayın.
2. Onlardan ən böyüyünün və ən kiçiyinin adı nədir?
3. Yupiterdəki bir insanın çəkisi Yerdəki eyni insanın çəkisini neçə dəfə üstələyir?
4. Marsda cazibə qüvvəsi Yerdəkindən neçə dəfə azdır?
5. Ceres haqqında nə bilirsiniz?
6. Niyə astronavtlar adi yerişdən daha çox tullanmağa bənzəyirdilər?

Dərsin məzmunu dərsin xülasəsi dəstək çərçivə dərs təqdimatı sürətləndirici üsullar interaktiv texnologiyalar Təcrübə edin tapşırıqlar və məşğələlər özünü yoxlama seminarları, təlimlər, keyslər, kvestlər ev tapşırıqlarının müzakirəsi suallar tələbələrin ritorik sualları İllüstrasiyalar audio, video kliplər və multimedia fotoşəkillər, şəkillər qrafikası, cədvəllər, sxemlər yumor, lətifələr, zarafatlar, komiks məsəllər, kəlamlar, krossvordlar, sitatlar Əlavələr referatlar məqalələr, maraqlanan fırıldaqçılar üçün çiplər dərsliklər, əsas və əlavə terminlər lüğəti Dərsliklərin və dərslərin təkmilləşdirilməsidərslikdəki səhvlərin düzəldilməsi dərslikdəki fraqmentin yenilənməsi dərsdə innovasiya elementlərinin köhnəlmiş bilikləri yeniləri ilə əvəz etməsi Yalnız müəllimlər üçün mükəmməl dərslər il üçün təqvim planı müzakirə proqramının metodik tövsiyələri İnteqrasiya edilmiş Dərslər

Bu dərs üçün düzəlişləriniz və ya təklifləriniz varsa,

Radiasiya
Marsda ən ciddi problem günəş radiasiyasından qoruyan maqnit sahəsinin olmamasıdır. Marsın maqnit sahəsi Yerdən təxminən 800 dəfə zəifdir. Nadir atmosferlə birlikdə bu, onun səthinə çatan ionlaşdırıcı şüalanmanın miqdarını artırır.
Marsın orbitində radiasiya fonu Beynəlxalq Kosmik Stansiyadakı radiasiya fonundan 2,2 dəfə yüksəkdir. Orta doza gündə təxminən 220 millirad idi. Üç il belə fonda qalma nəticəsində alınan radiasiyanın miqdarı astronavtlar üçün müəyyən edilmiş təhlükəsizlik həddinə yaxınlaşır.

Çəkisizlik
Marsda cazibə qüvvəsi (cazibə) yerin (0,38 q) cəmi 38%-ni təşkil edir. Çəkisizlikdən 1 q-a qədər dəyişən cazibə qüvvəsinin insan sağlamlığına təsir dərəcəsi öyrənilməmişdir, lakin elm adamları bundan yaxşı heç nə gözləmirlər. Yer orbitində Marsın cazibə qüvvəsinin məməlilərin həyat dövrünə təsirini öyrənmək üçün siçanlar üzərində eksperiment aparmaq planlaşdırılır, onda sual daha yaxşı aydınlaşacaq.

meteorit təhlükəsi
Nadir atmosferinə görə Mars meteor təhlükəsinə Yerdən daha çox meyllidir. Bu baxımdan, Qırmızı Planetin qonaqları meteor yağışının altına düşmə riski ilə üzləşirlər, bununla müqayisədə Çelyabinskdəki hadisə uşaqca görünəcək. Buna görə də, tikinti texnikasının, o cümlədən, qorunması problemi xüsusilə aktuallaşır. Xüsusilə, həm yaşayış məntəqəsinin yaradılması mərhələsində, həm də daha sonra xidmət sektoru inkişaf etməyə başlayanda http://www.versona.org/ tikinti qüllələrinin və digər avadanlıqların mühafizəsi problemini həll etmək lazımdır. xüsusilə, texniki avadanlıqların icarəyə verilməsi.


Zərərli toz

Marsda astronavtların sağlamlığı həmişəkindən daha ciddi təhlükələrlə təhdid ediləcək. Məsələn, Marsdakı sadə toz Ay tozundan qat-qat təhlükəlidir. Alimlər şübhələnirlər ki, bu tozun tərkibində çox xoşagəlməz komponentlər - arsen və altıvalentli xrom var ki, bu da təmas zamanı dəri və gözlərdə ciddi yanıqlara səbəb ola bilər.

Yupiter

Bu qaz nəhənginin kütləsi köhnə Yerimizin kütləsini 300 dəfədən çox üstələyir, üstəlik, onun kütləsi Günəş sisteminin bütün planetlərinin cəmindən iki dəfə böyükdür! Təsəvvür edin, nə qədər böyük bir kütlədir. Və bütün bu kütlə əsasən Hidrogen və Heliumdan ibarətdir. Bu iki qaz üst təbəqələrin əsasını təşkil edir. Alimlər planetin nüvəsinin hələ də daha ağır elementlərdən ibarət olduğunu irəli sürürlər. Amma heç kim dəqiq bilmir. Yupiter ətrafında ən azı 63 peyk fırlanır. Onlardan dördünün ən böyüyü ilk dəfə 1610-cu ildə Qalileo Qaliley tərəfindən kəşf edilmişdir. Sonralar onun şərəfinə "Qalileyalı" adlandırıldılar. Əyləncəli deyilmi, amma daha yaxşısı daha yaxşıdır! Təxminən 15 il əvvəl bu nəhəngin maraqlı bir xüsusiyyətə malik olması nəzəriyyəsi astrofizikada kök saldı. Belə çıxır ki, bu planet, yəni Yupiter bizim Yer üçün həyati funksiyaya malikdir. Nəhəng kütləsi və sürətli fırlanması sayəsində - bu nəhəng artan cazibə qüvvəsinə malikdir. Müqayisə üçün, hamımızın öyrəşdiyi yerdəki cazibə qüvvəmizi götürə bilərik. Yer üzündə cazibə əmsalı 10 N/kq-dır. Yupiterdə eyni əmsal 24 N/kq-dır. Kobud desək, birdən Yupiterdə olsaydınız, çəkiniz təxminən 2,5 dəfə çox olardı. Yuxarıdakı məlumatlara əsasən, Yupiterə yaxın uçan bütün kosmik obyektlərin kursunu tam dəyişib qaz nəhənginin səthinə düşənə qədər öz trayektoriyasını dəyişəcəyini güman etmək məntiqlidir.

Yupiter planetinin güc məkanı

Bu nəzəriyyəni təsdiqləmək üçün Yupiterin peyklərindən biri Qanymede-nin diametrinin Günəş sisteminin planeti Merkurinin diametrindən böyük olmasını misal göstərmək olar. Qanymede də ulduzumuzun, yəni Günəşin cazibəsindən təsirləndiyi üçün Yupiterə düşmür, amma ondan da qopmur. Qanymede iki qüvvənin yaratdığı dairəvi orbitdə Yupiter ətrafında hərəkət edir: Yupiterin cazibəsi və Günəşin cazibəsi. Bu nəhəngin elə gücü var ki, kütləsi Qanimed kütləsindən qat-qat az olan asteroidlər haqqında nə deyə bilərik. Planetlərin qurulması sxemini nəzərdən keçirsək, o zaman Yerimizin Günəşə daha yaxın olduğu ortaya çıxır. Ondan sonra Mars, ardınca isə Yupiter gəlir. Yupiterin arxasında çox maraqlı bir planet var və o, yəqin ki, artıq təxmin etdiyiniz kimi - Saturn adlanır. Saturn haqqında çox danışmaq olar, amma bu gün bizi yalnız bir məqam maraqlandırır. Saturn meteoritlər qurşağı ilə əhatə olunub. Deməli, eyni məntiqlə güman etmək olar ki, vaxtaşırı bəzi meteoritlər bu kəmərdən düşə bilər. Bu, Yupiterin daxil olduğu yerdir. Yupiterin çox güclü qravitasiya sahəsinə malik olduğunu artıq dedik. Buna görə də qurşaqdan qopan və Yupiterin yaxınlığından keçən meteorit, Yupiterin cazibə qüvvəsinin təsiri ilə kainatın qanunlarına tabe olaraq, istər-istəməz öz istiqamətini dəyişir. Və sonda o, Günəşə deyil, Yupiterin səthinə uçur. Yupiter olmasaydı, çox güman ki, meteoritin trayektoriyası Yerimizin trayektoriyası ilə yaxşı kəsişə bilər. Sonra kim bilir bu toqquşmalar hansı fəlakətlərə səbəb ola bilər. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, Saturn meteoritlərin yeganə tədarükçüsü deyil. Lakin trayektoriyası Yupiterin trayektoriyası ilə üst-üstə düşən bütün meteoritlər gələcəkdə günəşə daha yaxın olan planetlər, yəni bizim Yerimiz üçün də artıq təhlükə yaratmır. Meteoritlərdən başqa, toqquşma zamanı təhlükə yarada bilən başqa göy cisimləri də var. Yəqin ki, nə demək istədiyimi təxmin etdiniz - bunlar kometlərdir. Kometlər Günəş sistemimizə əsasən kometlərin çox sayda fırlandığı xarici bölgə olan Orta buludundan daxil olurlar. Beləliklə, bəzi astrofiziklər Yupiterin Oort buludundan sistemimizə daxil olan kosmik cisimləri “tutmağa” qadir olduğunu irəli sürürlər.

Bu yaxınlarda bir qrup alim Günəş sistemimizin bir sıra kompüter modellərini yaratmışdır. Bu modellərdə sistemimiz tikintinin müxtəlif versiyalarında hazırlanmışdır. Bəzilərində Yupiter Günəş sistemindən tamamilə çıxarılıb. Digər hallarda onun kütləsi azalıb. Belə ki, araşdırmalar göstərib ki, əgər Yupiter ümumiyyətlə mövcud olmasaydı, o zaman Yerimizin kosmik cisimlə toqquşması ehtimalı 30% azalardı. Ancaq burada demək lazımdır ki, Yupiter və Mars arasında yerləşən ən böyük qurşaq olan asteroid qurşağına təsiri tam öyrənilməmişdir. Beləliklə, nəticə dəqiq olmaya bilər. Lakin araşdırma, Yupiterin kütləsinin həqiqi kütlə ilə müqayisədə dörd dəfə azaldığı təəccüblü nəticələrə gətirib çıxardı. Nəticədə məlum olub ki, Yerin asteroid bombardmanı ehtimalı Yupiter planetinin ümumiyyətlə olmadığı halda olduğundan 500% yüksək olub. Bütün yuxarıda deyilənlərə əsasən, güman etmək olar ki, qaz nəhəngi Yerimizi kosmosdan gələn hücumlardan qorumaq üçün hələ də mühüm əhəmiyyət kəsb edir.

Digər planetlərdə bunun niyə baş verdiyi, nə üçün lazım olduğu, eləcə də müxtəlif orqanizmlərə təsiri.

Kosmos

İlk astronomların ibtidai teleskoplarda sistemimizin digər planetlərini və onların peyklərini tədqiq etdikləri vaxtdan başlayaraq insanlar qədim zamanlardan ulduzlara səyahət etməyi xəyal edirdilər ki, bu da onların fikrincə, onların məskunlaşa bilməsi deməkdir.

O vaxtdan bəri çox əsrlər keçdi, amma təəssüf ki, planetlərarası və daha çox digər ulduzlara uçuşlar indi də mümkün deyil. Tədqiqatçıların baş çəkdiyi yeganə yerüstü obyekt isə Aydır. Ancaq artıq 20-ci əsrin əvvəllərində elm adamları digər planetlərdə cazibə qüvvəsinin bizimkindən fərqli olduğunu bilirdilər. Bəs niyə? Bu nədir, niyə yaranır və dağıdıcı ola bilərmi? Bu sualları təhlil edəcəyik.

Bir az fizika

O, həmçinin hər hansı iki cismin qarşılıqlı cazibə qüvvəsi yaşadığı bir nəzəriyyə hazırladı. Kosmosun və bütövlükdə kainatın miqyasında belə bir hadisə özünü çox aydın şəkildə büruzə verir. Ən parlaq nümunə planetimiz və cazibə qüvvəsi sayəsində Yer ətrafında fırlanan Aydır. Gündəlik həyatda cazibə qüvvəsinin təzahürünü görürük, sadəcə öyrəşirik və heç fikir vermirik. Bu qondarma.Onun sayəsində biz havada uçmuruq, amma sakitcə yerdə gəzirik. Bu, həm də atmosferimizin tədricən kosmosa buxarlanmasının qarşısını almağa kömək edir. Bizim üçün bu şərti 1 G-dir, bəs digər planetlərdə cazibə qüvvəsi nədir?

Mars

Mars fiziki cəhətdən planetimizə ən çox bənzəyir. Təbii ki, orada yaşamaq hava və su çatışmazlığı səbəbindən problemlidir, lakin yaşayış üçün əlverişli zona deyilən ərazidə yerləşir. Düzdür, çox şərtlidir. Veneranın dəhşətli istisi, Yupiterin çoxəsrlik fırtınaları və Titanın mütləq soyuqluğu yoxdur. Və son onilliklərin alimləri onu terraformasiya etmək, skafandrsız həyat üçün əlverişli şərait yaratmaq üçün üsullar hazırlamaq cəhdlərindən əl çəkmirlər. Halbuki Marsda cazibə kimi bir fenomen nədir?O, Yerin 0,38 q-dır, bu da təxminən yarısı qədərdir. Bu o deməkdir ki, qırmızı planetdə siz Yerdəkindən qat-qat yüksək tullana və tullana bilərsiniz və bütün çəkilər də daha az çəki olacaq. Və bu, təkcə onun cari, "zəif" və maye atmosferini deyil, həm də daha sıx bir atmosferi saxlamaq üçün kifayətdir.

Düzdür, terraformasiya haqqında danışmaq hələ tezdir, çünki başlanğıc üçün ən azı sadəcə ona enmək və daimi və etibarlı uçuşlar qurmaq lazımdır. Ancaq yenə də Marsdakı cazibə gələcək köçkünlərin məskunlaşması üçün olduqca uyğundur.

Venera

Bizə ən yaxın olan başqa bir planet (Aydan başqa) Veneradır. Bu, dəhşətli şərtlərə və inanılmaz dərəcədə sıx bir atmosferə malik bir dünyadır, ondan kənarda heç kim uzun müddət axtara bilmədi. Yeri gəlmişkən, onun varlığını Mixail Lomonosovdan başqa heç kim kəşf etməmişdir.

Atmosfer istixana effektinin və 467 dərəcə Selsi səviyyəsindəki dəhşətli orta səth temperaturunun səbəbidir! Planetə davamlı olaraq kükürd turşusu yağır və maye qalay gölləri qaynayır. Belə dözülməz cazibə qüvvəsi yerdən 0,904 G-dir ki, bu da demək olar ki, eynidir.

O, həm də terraformasiya üçün namizəddir və ilk dəfə 17 avqust 1970-ci ildə Sovet tədqiqat stansiyası tərəfindən əldə edilmişdir.

Yupiter

Günəş sistemindəki başqa bir planet. Daha doğrusu, əsasən hidrogendən ibarət bir qaz nəhəngi, səthə yaxınlaşdıqda dəhşətli təzyiq nəticəsində maye olur. Hesablamalara görə, yeri gəlmişkən, onun dərinliklərində onun bir gün alovlanması və iki günəşimizin olması tamamilə mümkündür. Ancaq bu baş verərsə, yumşaq desək, tezliklə deyil, narahat olmayın. Yupiterdəki cazibə qüvvəsi yerə nisbətən 2,535 qr.

Ay

Artıq qeyd edildiyi kimi, sistemimizdə (Yerdən başqa) insanların ziyarət etdiyi yeganə obyekt Aydır. Düzdür, mübahisələr hələ də səngimir, o enişlər reallıq idi, yoxsa saxtakarlıq. Bununla belə, kiçik kütləsi səbəbindən səthdəki cazibə Yerin cəmi 0,165 q-dır.

Cazibə qüvvəsinin canlı orqanizmlərə təsiri

Cazibə qüvvəsi canlılara da müxtəlif təsirlər göstərir. Sadə dillə desək, yaşamaq üçün başqa dünyalar kəşf edildikdə, onların sakinlərinin planetlərinin kütləsindən asılı olaraq bir-birindən çox fərqləndiyini görəcəyik. Məsələn, Ayda məskun olsaydı, onda çox hündür və kövrək canlılar məskunlaşardı və əksinə, Yupiterin kütləsi olan bir planetdə sakinlər çox qısa, güclü və kütləvi olardı. Əks təqdirdə, belə şəraitdə zəif əzalarda, sadəcə bütün arzularınızla yaşaya bilməzsiniz.

Cazibə qüvvəsi gələcəkdə eyni Marsın kolonizasiyasında mühüm rol oynayacaq. Biologiya qanunlarına görə, əgər nədənsə istifadə etməsən, o zaman o, tədricən atrofiyaya uğrayacaq. Yer üzündəki ISS-dən olan astronavtları təkərli stullarla qarşılayırlar, çünki onların əzələləri sıfır çəkidə çox az istifadə olunur və hətta müntəzəm güc məşqləri də kömək etmir. Beləliklə, digər planetlərdə kolonistlərin övladları ən azı əcdadlarından daha uzun və fiziki cəhətdən daha zəif olacaqlar.

Beləliklə, digər planetlərdə cazibə qüvvəsinin nə olduğunu anladıq.

Məlumdur ki, Yer qütblərində yastılaşmış top formasına malikdir. Buna görə də planetin müxtəlif yerlərində eyni cismin çəkisi (cazibə qüvvəsi ilə müəyyən edilir) eyni deyil. Məsələn, yüksək enliklərdən ekvatora köçən bir yetkin, təxminən 0,5 kq "arıqlayacaq". Günəş sistemindəki digər planetlərdə cazibə qüvvəsi nədir?

Ser Nyutonun nəzəriyyəsi

Klassik mexanikanın banilərindən biri, böyük ingilis riyaziyyatçısı, fiziki və astronomu İsaak Nyuton Ayın planetimiz ətrafında hərəkətini tədqiq edərək 1666-cı ildə Ümumdünya cazibə qanununu tərtib etmişdir. Alimin fikrincə, istər ulduzların ətrafında fırlanan planetlər, istərsə də budaqlardan düşən alma olsun, kosmosda və Yer kürəsində bütün cisimlərin hərəkətinin əsasında məhz cazibə qüvvəsi dayanır. Qanuna görə, iki maddi cismin cazibə qüvvəsi onların kütlələrinin hasilinə mütənasibdir və cisimlər arasındakı məsafənin kvadratına tərs mütənasibdir.

Yerdə və digər planetlərdə və ya astronomik cisimlərdə cazibə qüvvəsindən danışırıqsa, yuxarıda deyilənlərdən aydın olur ki, o, cismin kütləsi ilə mütənasibdir və radiusunun kvadratı ilə tərs mütənasibdir. Kosmos səyahətinə çıxmazdan əvvəl planetimizdəki cazibə qüvvələrini nəzərdən keçirin.

Çəki və kütlə

Fiziki terminlər haqqında bir neçə kəlmə. Klassik mexanika nəzəriyyəsi bildirir ki, cazibə qüvvəsi cismin kosmik cisimlə qarşılıqlı təsiri nəticəsində yaranır. Bu cismin dayağa və ya asma üzərində təsir etdiyi qüvvəyə bədənin çəkisi deyilir. Bu kəmiyyətin vahidi Nyutondur (N). Fizikada çəki, qüvvə kimi F hərfi ilə işarələnir və F \u003d mg düsturu ilə hesablanır, burada g əmsalı sərbəst düşmənin sürətlənməsidir (planetimizin səthinə yaxın g \u003d 9,81 m / s 2) .

Kütlə, bədəndə olan maddənin miqdarını və onun təsirsiz xüsusiyyətlərini təyin edən əsas fiziki parametr kimi başa düşülür. Ənənəvi olaraq kiloqramla ölçülür. Bir cismin kütləsi planetimizin istənilən küncündə və hətta günəş sistemində sabitdir.

Yerin ciddi sferik forması olsaydı, dəniz səviyyəsində yer səthinin müxtəlif coğrafi enliklərində müəyyən bir obyektin çəkisi dəyişməz olardı. Lakin planetimiz inqilab ellipsoidinin formasına malikdir və qütb radiusu ekvatordan 22 km qısadır. Buna görə də, Ümumdünya cazibə qanununa görə, cismin qütbdəki çəkisi ekvatordakından 1/190 daha çox olacaqdır.

Ayda və günəşdə

Düstur əsasında digər planetlərdə və astronomik cisimlərdə çəkisi onların kütləsini və radiusunu bilməklə asanlıqla hesablana bilər. Yeri gəlmişkən, bu kəmiyyətləri təyin etmək üsulları və üsulları eyni Nyutonun ümumdünya cazibə qanununa və Keplerin 3-cü qanununa əsaslanır.

Bizə ən yaxın olan kosmik cismin - Ayın kütləsi 81 dəfə, radiusu isə yerin müvafiq parametrlərindən 3,7 dəfə azdır. Beləliklə, planetimizin yeganə təbii peykindəki istənilən cismin çəkisi Yerdəkindən altı dəfə az olacaq, sərbəst düşmə sürəti isə 1,6 m/s 2 olacaq.

İşıqlandırıcımızın səthində (ekvatorun yaxınlığında) bu parametr 274 m / s 2 dəyərinə malikdir - günəş sistemindəki maksimumdur. Burada cazibə qüvvəsi yerin cazibə qüvvəsindən 28 dəfə böyükdür. Məsələn, çəkisi 80 kq olan bir insanın Yerdə təxminən 800 N, Ayda 130 N, Günəşdə isə 22 000 N-dən çox çəkisi var.

2006-cı ildə dünya astronomları günəş sisteminə səkkiz planetin daxil olduğunu nəzərə almağa razılaşdılar (Pluton cırtdan planet kimi təsnif edildi). Şərti olaraq, onlar iki kateqoriyaya bölünür:

  • Yer qrupu (Merkuridən Marsa).
  • Nəhənglər (Yupiterdən Neptuna qədər).

Digər planetlərdə cazibə qüvvəsinin təyini Ay üçün olduğu kimi eyni prinsipə əsasən həyata keçirilir.

Günəş sisteminin mərkəzində

Birinci qrupa aid olan kosmik obyektlər asteroid qurşağının orbitində yerləşir. Bu planetlər aşağıdakı quruluşla xarakterizə olunur:

  • Mərkəzi bölgə dəmir və nikeldən ibarət isti və ağır bir nüvədir.
  • Mantiya, əksəriyyəti ultramafik maqmatik süxurlardır.
  • Silikatlardan ibarət qabıq (istisna Merkuridir). Atmosferin incəliyinə görə onun üst təbəqəsi meteoritlər tərəfindən güclü şəkildə məhv edilir).

Cədvəldə bəzi astronomik parametrlər və digər planetlərdə cazibə qüvvəsi qısa şəkildə öz əksini tapmışdır.

Cədvəldəki məlumatlardan istifadə edərək müəyyən etmək olar ki, Merkuri və Marsın səthində cazibə qüvvəsi Yerdəkindən 2,6 dəfə azdır, Venerada isə astronavtın çəkisi onunkindən cəmi 1/10 hissə az olacaq. yer kürəsi.

Nəhənglər və cırtdanlar

Nəhəng planetlər və ya xarici planetlər əsas asteroid qurşağının orbitindən kənarda yerləşirlər. Bu cisimlərin hər birinin qəlbində əsasən ammonyak, metan və hidrogendən ibarət nəhəng qaz kütləsi ilə örtülmüş kiçik ölçülü daş nüvədir. Nəhənglərin öz oxu ətrafında qısa fırlanma dövrləri var (9-dan 17 saata qədər) və qravitasiya parametrlərini təyin edərkən mərkəzdənqaçma qüvvələrinin təsirini nəzərə almaq lazımdır.

Yupiter və Neptunda bədən çəkisi Yerdəkindən daha çox olacaq, lakin digər planetlərdə cazibə qüvvəsi Yerinkindən bir qədər azdır. Bu obyektlərin bərk və ya maye səthi yoxdur, buna görə də yuxarı bulud təbəqəsinin sərhədi üçün hesablamalar aparılır (cədvələ bax).

nəhəng planetlər
Orbit radiusu (milyon km)Radius (min km)Çəki (kq)Sürətlənmə pulsuz. düşmə g (m/s 2)Astronavt çəkisi (N)
Yupiter778 71 1,9×10 2723,95 1677
Saturn1429 60 5,7×10 2610,44 730
Uran2871 26 8,7×10 258,86 620
Neptun4504 25 1,0×10 2611,09 776

(Qeyd: bir çox mənbələrdə (rəqəmsal və çap olunmuş) Saturn haqqında məlumatlar çox ziddiyyətlidir).

Nəticə olaraq, digər planetlərdə cazibə qüvvəsinin nə olduğu barədə vizual bir fikir verən bir neçə maraqlı fakt. Bəşəriyyətin nümayəndələrinin ziyarət etdiyi yeganə göy cismi Aydır. Amerikalı astronavt Nil Armstronqun xatirələrinə görə, ağır qoruyucu kostyum ona və həmkarlarına asanlıqla iki metrə qədər hündürlüyə - səthdən Ay modulu nərdivanının üçüncü pilləsinə tullanmağa mane olmayıb. Planetimizdə eyni səy yalnız 30-35 sm sıçrayışla nəticələndi.

Bir neçə digər cırtdan planetlər Günəşin ətrafında fırlanır. Ən böyüklərindən birinin - Ceresin kütləsi 7,5 min dəfə, radiusu isə Yerinkindən iki onlarla dəfə azdır. Onun üzərindəki cazibə qüvvəsi o qədər zəifdir ki, bir astronavt təxminən 2 ton ağırlığında bir yükü asanlıqla yerindən tərpətə bilər və "cırtdan"ın səthindən itələmək sadəcə olaraq kosmosa uçar.