✓вопрос в начале, страница 81 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

✓ Какие явления, происходящие на Земле, обусловлены взаимным притяжением Земли и Луны?

Взаимное гравитационное притяжение Земли и Луны, описываемое законом всемирного тяготения, вызывает ряд значительных явлений на нашей планете. Основная причина этих явлений — приливные силы. Они возникают из-за того, что гравитационное поле Луны (а также Солнца) неоднородно в масштабах Земли: более близкие к Луне части Земли притягиваются сильнее, чем более далёкие. Сила гравитационного притяжения описывается формулой $F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}$. Эта разница в силах и порождает следующие явления.

Морские приливы и отливы

Это наиболее известное явление. Гравитация Луны притягивает водную оболочку Земли. На стороне, обращенной к Луне, вода притягивается сильнее, чем центр Земли, что создает "горб" — прилив. На противоположной стороне Земли сама планета притягивается к Луне сильнее, чем вода, поэтому вода как бы "отстает", образуя второй приливной горб. В результате вращения Земли эти два горба перемещаются по поверхности океанов, вызывая периодическое повышение (прилив) и понижение (отлив) уровня моря примерно дважды в сутки. Солнце также вносит свой вклад в приливы, но его влияние примерно в два раза слабее из-за значительно большего расстояния. Когда Земля, Луна и Солнце выстраиваются в одну линию (в новолуние и полнолуние), их приливные силы складываются, вызывая особенно сильные, сизигийные приливы. Когда Луна находится под прямым углом к линии Земля-Солнце (в первой и последней четверти), их силы действуют вразнобой, что приводит к более слабым, квадратурным приливам.

Ответ: Периодические колебания уровня Мирового океана, известные как приливы и отливы, вызванные гравитационным притяжением Луны и, в меньшей степени, Солнца.

Деформация земной коры и атмосферы

Аналогично водному океану, приливные силы действуют и на твердую оболочку Земли (литосферу), и на ее газовую оболочку (атмосферу). Хотя земная кора кажется нам абсолютно твердой, она обладает некоторой упругостью. Под действием лунного притяжения поверхность суши поднимается и опускается дважды в сутки на величину до 50 сантиметров. Эти деформации называются земными приливами, и их можно зафиксировать с помощью высокоточных геодезических приборов. В атмосфере также возникают приливные волны, которые проявляются в виде небольших периодических колебаний атмосферного давления.

Ответ: Незначительные, но измеримые периодические деформации твердой земной коры ("земные приливы") и колебания давления в атмосфере ("атмосферные приливы").

Прецессия земной оси

Земля не является идеальным шаром, она слегка сплюснута у полюсов и имеет утолщение на экваторе (является эллипсоидом вращения). Гравитационные силы Луны и Солнца, действуя на этот экваториальный "пояс", создают вращающий момент (торк), который стремится "выровнять" ось вращения Земли. Однако, из-за того что Земля вращается, она ведет себя как гироскоп: под действием этого момента ее ось не выравнивается, а начинает медленно описывать конус. Это движение называется прецессией. Полный оборот оси вращения Земли занимает около 26 000 лет. Из-за прецессии меняется положение Полярной звезды на небе, а также происходит смещение точек равноденствия.

Ответ: Медленное конусообразное движение оси вращения Земли с периодом около 26 000 лет, вызванное гравитационным воздействием Луны и Солнца на экваториальное вздутие планеты.

Замедление вращения Земли и удаление Луны

Приливные горбы в океане из-за вращения Земли и трения воды о дно немного опережают линию, соединяющую центры Земли и Луны. Этот опережающий приливной горб, обладая массой, создает дополнительную гравитационную силу, которая действует на Луну. Эта сила имеет компоненту, направленную вперед по ходу движения Луны по орбите. Она "подталкивает" Луну, сообщая ей дополнительную энергию и заставляя ее переходить на более высокую орбиту, то есть удаляться от Земли. Скорость этого удаления составляет примерно 3.8 сантиметра в год. С другой стороны, Луна притягивает этот опережающий горб в обратном направлении, создавая момент силы, который тормозит вращение Земли. В результате этого "приливного трения" продолжительность земных суток постепенно увеличивается (примерно на 2.3 миллисекунды за столетие). Этот процесс является следствием закона сохранения момента импульса в системе Земля-Луна.

Ответ: Постепенное замедление скорости вращения Земли (увеличение продолжительности суток) и постепенное увеличение расстояния между Землей и Луной из-за эффекта приливного трения.