Номер 246, страница 36 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Взаимодействие тел. Сила. Явление тяготения. Сила тяжести - номер 246, страница 36.

Условие.

246. Как двигалась бы Луна, если бы исчезло тяготение между Луной и Землёй?

Решение.

Решение

Движение Луны по орбите вокруг Земли определяется балансом двух основных факторов: её скорости, направленной по касательной к орбите (стремление двигаться прямо по инерции), и силы гравитационного притяжения Земли, которая действует как центростремительная сила, постоянно отклоняя Луну от прямолинейной траектории и заставляя её двигаться по кривой.

Этот принцип описывается первым законом Ньютона (законом инерции), который гласит, что всякое тело продолжает удерживаться в своём состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменять это состояние.

В рассматриваемом гипотетическом случае, если бы сила тяготения между Землёй и Луной внезапно исчезла, то исчезла бы и центростремительная сила, удерживающая Луну на орбите. С этого момента на Луну (в упрощённой модели, рассматривающей только систему Земля-Луна) не действовали бы никакие силы.

Согласно первому закону Ньютона, Луна продолжила бы движение по инерции. Это означает, что она стала бы двигаться прямолинейно и равномерно с той скоростью, которую имела в момент исчезновения гравитационной силы. Вектор этой скорости направлен по касательной к её орбите в той точке, где Луна находилась в момент прекращения взаимодействия.

Таким образом, Луна улетела бы в космическое пространство по прямой линии, касательной к своей прежней орбите.

Примечание: В более сложной и реалистичной модели необходимо учесть гравитационное влияние Солнца. Сила притяжения Солнца, действующая на Луну, примерно в два раза сильнее, чем сила притяжения Земли. Поэтому, если бы исчезло только притяжение Земли, Луна не улетела бы по прямой в межзвёздное пространство, а осталась бы в Солнечной системе, превратившись в самостоятельный объект, вращающийся вокруг Солнца по орбите, очень похожей на земную.

Ответ: Если бы исчезло тяготение между Луной и Землёй, то Луна, в соответствии с законом инерции, продолжила бы двигаться прямолинейно и равномерно со своей орбитальной скоростью по касательной к траектории в той точке, где она находилась в момент исчезновения силы.