Номер 23, страница 114, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава III. Движение и взаимодействие тел. Параграф 14. Сила тяжести. Вес тела - номер 23, страница 114.

Условие.

23. Объясните, почему Луна вращается вокруг Земли, оставаясь всё время на своей орбите.

Решение.

Луна вращается вокруг Земли и остается на своей орбите благодаря балансу двух основных факторов: силы всемирного тяготения (гравитации) и ее собственного движения по инерции.

Между Землей и Луной действует сила всемирного тяготения. Земля, обладая значительно большей массой, притягивает к себе Луну. Эта сила, согласно закону всемирного тяготения, описывается формулой $F = G \frac{M_{Земли} \cdot m_{Луны}}{r^2}$, где $M_{Земли}$ и $m_{Луны}$ — массы Земли и Луны, $\text{r}$ — расстояние между ними, а $\text{G}$ — гравитационная постоянная. Эта сила всегда направлена к центру Земли и действует как центростремительная сила, которая не позволяет Луне улететь в космическое пространство.

Одновременно с этим Луна обладает значительной скоростью, направленной по касательной к своей орбите. Если бы гравитационного притяжения Земли не было, Луна, по закону инерции, двигалась бы прямолинейно с постоянной скоростью.

Именно взаимодействие этих двух факторов и создает орбитальное движение. Гравитационная сила Земли постоянно изменяет направление вектора скорости Луны, заставляя ее отклоняться от прямолинейной траектории. В результате Луна постоянно «падает» в сторону Земли, но из-за своей высокой боковой (тангенциальной) скорости она постоянно «промахивается». Это непрерывное «падение» и есть движение по орбите.

Ответ: Луна остается на своей орбите вокруг Земли благодаря равновесию между силой гравитационного притяжения Земли, которая стремится притянуть Луну к себе, и инерцией Луны, которая заставляет ее двигаться прямолинейно. Сила притяжения Земли действует как центростремительная сила, постоянно искривляя траекторию движения Луны и заставляя ее двигаться по замкнутой орбите.