Номер 3, страница 206 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава VI. Гравитация и Вселенная. Параграф 44. Видимое движение звёзд, Солнца и Луны - номер 3, страница 206.

Условие.

3. Почему Луна обращена к Земле всегда одной стороной?

Решение.

3. Луна обращена к Земле всегда одной стороной из-за явления, которое называется приливным захватом или синхронным вращением. Этот процесс занял миллиарды лет и является результатом гравитационного взаимодействия между Землей и Луной.

В основе этого явления лежит тот факт, что гравитационное поле Земли неоднородно. Сторона Луны, которая находится ближе к Земле, притягивается сильнее, чем та, что находится дальше. Эта разница в силе притяжения создает на Луне приливные силы, которые вызывают ее небольшую деформацию – Луна слегка вытягивается вдоль линии, соединяющей ее с Землей. Образуются два "приливных горба": один на стороне, обращенной к Земле, и другой – на противоположной.

Изначально, в далеком прошлом, Луна вращалась вокруг своей оси гораздо быстрее, чем сейчас, и быстрее, чем она обращалась вокруг Земли. Из-за этого быстрого вращения приливные горбы "убегали" вперед по направлению вращения. Гравитация Земли, действуя на эти смещенные горбы, создавала тормозящий момент. Ближний горб притягивался Землей сильнее, что замедляло вращение, а на дальний горб действовала меньшая сила, что не могло компенсировать этот эффект.

Этот гравитационный тормозящий момент действовал непрерывно на протяжении миллионов лет, постепенно замедляя собственное вращение Луны. В конце концов, скорость вращения Луны уменьшилась настолько, что сравнялась со скоростью ее обращения вокруг Земли. В этом состоянии, называемом приливным захватом, приливные горбы всегда направлены точно на Землю, и тормозящий момент исчезает.

В результате период вращения Луны вокруг своей оси стал равен ее периоду обращения вокруг Земли (сидерическому месяцу, равному примерно 27,3 земных суток). Именно поэтому с Земли мы всегда видим одну и ту же сторону Луны, которую называют видимой стороной. Важно понимать, что Луна не прекратила вращаться вокруг своей оси; она просто делает это синхронно со своим движением по орбите.

Ответ: Луна всегда обращена к Земле одной стороной, потому что ее период вращения вокруг своей оси равен периоду ее обращения вокруг Земли. Такое состояние, называемое приливным захватом, возникло в результате гравитационного воздействия Земли, которое за миллиарды лет замедлило вращение Луны до тех пор, пока оно не синхронизировалось с ее орбитальным движением.