Номер 3, страница 124, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 2. Основы динамики. Параграф 28. Лабораторные и исследовательские работы. Темы исследовательских и проектных работ - номер 3, страница 124.

Условие.

• Почему все планеты вращаются.

Решение.

Почему все планеты вращаются.

Вращение планет является следствием фундаментальных законов физики и процессов, происходивших на заре формирования Солнечной системы. Этот процесс можно объяснить, рассмотрев несколько ключевых этапов:

1. Формирование из газопылевого облака. Около 4,6 миллиарда лет назад Солнечная система начала формироваться из гигантского межзвездного облака газа и пыли, известного как солнечная туманность. Это облако изначально не было абсолютно неподвижным; оно обладало некоторым, пусть и очень медленным, вращением, вызванным, например, гравитационным влиянием соседних звезд или ударными волнами от взрывов сверхновых.

2. Закон сохранения момента импульса. Под действием собственной гравитации облако начало сжиматься. Согласно закону сохранения момента импульса (или углового момента), при уменьшении радиуса вращающейся системы ее скорость вращения увеличивается. Этот эффект можно наблюдать у фигуриста: когда он прижимает руки к телу, он начинает вращаться быстрее. Точно так же сжимающаяся туманность начала вращаться все быстрее и быстрее.

3. Образование протопланетного диска. В результате ускорения вращения и действия центробежных сил, облако сплющилось и приняло форму диска. В центре этого диска скопилась большая часть вещества, из которого сформировалось Солнце. Остальное вещество образовало вращающийся вокруг него протопланетный диск.

4. Аккреция и формирование планет. Внутри этого диска частицы пыли и газа сталкивались и слипались, образуя все более крупные объекты — планетезимали. Эти планетезимали, продолжая вращаться вокруг молодого Солнца, сталкивались друг с другом, объединяясь в протопланеты, а затем и в полноценные планеты. Поскольку все эти частицы и тела в диске уже обладали моментом импульса (то есть двигались и вращались), новообразованная планета наследовала суммарный момент импульса всех тел, из которых она была "собрана". Так как столкновения не были идеально симметричными, результирующее тело всегда приобретало собственное вращение.

5. Сохранение вращения. После своего формирования планета продолжает вращаться по инерции в практически пустом космическом пространстве. Существуют силы, которые могут замедлить это вращение (например, приливные силы со стороны Солнца или спутников), но для полной остановки массивного тела требуются миллиарды лет или катастрофическое столкновение.

Именно поэтому почти все планеты в Солнечной системе вращаются в одном и том же направлении, унаследованном от вращения первоначального протопланетного диска. Исключения, такие как Венера (которая вращается в обратную сторону) и Уран (вращающийся "на боку"), вероятно, являются результатом гигантских столкновений с другими крупными телами на поздних стадиях их формирования, которые кардинально изменили их ось и скорость вращения.

Ответ: Планеты вращаются потому, что они сформировались из вращающегося газопылевого облака. В процессе сжатия этого облака, согласно закону сохранения момента импульса, его скорость вращения увеличилась. Это вращение было унаследовано планетами, образовавшимися путем слияния более мелких тел внутри вращающегося протопланетного диска.