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地球为什么绕着太阳自转?还有月亮呢?

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/17 23:59:54
地球为什么绕着太阳自转?还有月亮呢?
地球为什么绕着太阳转,而且还自转?还有月亮为什么绕着地球转?
如果说公转是因为万有引力的缘故,那为什么两个星体不吸引到一起,而是按着一定的轨迹绕转?
还有自转呢?地球自转会产生离心力,而地心引力刚好大于离心力,这样才能够吸引住地球上的物体.
那么,地球因什么自转呢?离心力的前提是要先转起来,所以除外.但是,总不可能是地心引力引起自转的吧?也不可能是地心引力和万有引力相互作用产生自转和公转的吧?这两个好像根本就不搭边.\
整个银河系,或者说整个宇宙的星体都是这样运行的.但是,这到底是怎么回事?
我说的是为什么自转和绕着转。
既然是因为各个星体间的相互作用力而产生的,那么为什么能够一直转呢?转了那么久,总能转到一个平衡点的啊。
打个比方:万有引力定律解释说月亮绕地球转是由地球和太阳对月亮的万有引力相互作用而产生的,如果这是正确的话,那么当月亮转到太阳与地球的连线之间(月亮处在太阳与地球之间的力的平衡点,或者是受力的方向同在一条直线上)时不停住,或者是做直线运动呢?
同理,地球绕着太阳转,当转到一个平衡点或者是受力的方向同在一条直线上时,为什么不停住或者做直线运动呢?
就这些了。
地球为什么绕着太阳自转?还有月亮呢?
万有引力定律:
(law of gravitation)物体间相互作用的一条定律,1687年为牛顿所发现.任何物体之间都有相互吸引力,这个力的大小与各个物体的质量成正比例,而与它们之间的距离的平方成反比.如果用m1、m2表示两个物体的质量,r表示它们间的距离,则物体间相互吸引力为F=(Gm1m2)/r2,G称为万有引力常数.
万有引力定律是牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中首先提出的.牛顿利用万有引力定律不仅说明了行星运动规律,而且还指出木星、土星的卫星围绕行星也有同样的运动规律.他认为月球除了受到地球的引力外,还受到太阳的引力,从而解释了月球运动中早已发现的二均差、出差等.另外,他还解释了慧星的运动轨道和地球上的潮汐现象.根据万有引力定律成功地预言并发现了海王星.万有引力定律出现后,才正式把研究天体的运动建立在力学理论的基础上,从而创立了天体力学.
简单的说,质量越大的东西产生的引力越大,地球的质量产生的引力足够把地球上的东西全部抓牢.
不但地球对它周围的物体有吸引作用,而且任何两个物体之间都存在这种吸引作用.物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间,称为万有引力.
万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用.它的大小和物体的质量以及两个物体之间的距离有关.物体的质量越大,它们之间的万有引力就越大;物体之间的距离越远,它们之间的万有引力就越小.
两个可看作质点的物体之间的万有引力,可以用以下公式计算:F=GmM/r2,即 万有引力等于重力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方.其中G代表引力常量,其值约为6.67×10的负11次方单位 N·m2 /kg2.为英国科学家 卡文迪许通过扭秤实验测得.
两个通常物体之间的万有引力极其微小,我们察觉不到它,可以不予考虑.比如,两个质量都是60千克的人,相距0.5米,他们之间的万有引力还不足百万分之一牛顿,而一只蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的1000倍!
但是,天体系统中,由于天体的质量和大,万有引力就起着决定性的作用.在天体中质量还算很小的地球,对其他的物体的万有引力已经具有巨大的影响,它把人类、大气和所有地面物体束缚在地球上,它使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不离去.
重力,就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的.
任意两个物体或两个粒子间的与其质量乘积相关的吸引力.自然界中最普遍的力.简称引力,有时也称重力.在粒子物理学中则称引力相互作用和强力、弱力 、电磁力合称4种基本相互作用.引力是其中最弱的一种,两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1/1035 ,质子受地球的引力也只有它在一个不强的电场1000伏/米的电磁力的1/1010.因此研究粒子间的作用或粒子 在电子显微镜和加速器中运动时,都不考虑万有引力的作用 .一般物体之间的引力也是很小的,例如两个直径为 1米的铁球 ,紧靠在一起时 , 引力也只有2.83×10-4牛顿,相当于0.03克的一小滴水的重量 .但地球的质量很大,这两个铁球分别受到4×104牛顿的地球引力 .所以研究物体在地球引力场中的运动时,通常都不考虑周围其他物体的引力.天体如太阳和地球的质量都很大,乘积就更大,巨大的引力就能使庞然大物绕太阳转动.引力就成了支配天体运动的唯一的一种力.恒星的形成,在高温状态下不弥散反而逐渐收缩,最后坍缩为白矮星、中子星和黑洞 , 也都是由于引力的作用,因此引力也是促使天体演化的重要因素.
现代天文学理论认为,太阳系是由所谓的原始星云形成的,原始星云是一大片十分稀薄的气体云,50亿年前受某种扰动影响,在引力的作用下向中心收缩.经过漫长时期的演化,中心部分物质的密度越来越大,温度也越来越高,终于达到可以引发热核反应的程度,而演变成了太阳.在太阳周围的残余气体则逐渐形成一个旋转的盘状气体层,经过收缩、碰撞、捕获、积聚等过程,在气体层中逐步聚集成固体颗粒、微行星、原始行星,最后形成一个个独立的大行星和小行星等太阳系天体.
太阳系的几乎所有天体包括小行星都自转,而且是按照右手定则的规律自转,所有或者说绝大多数天体的公转也都是右手定则.为什么呢?太阳系的前身是一团密云,受某种力量驱使,使它彼此相吸,这个吸积过程,使密度稀的逐渐变大,这就加速吸积过程.原始太阳星云中的质点最初处在混沌状,横冲直闯,逐渐把无序状态变成有序状态,一方面,向心吸积聚变为太阳,另外,就使得这团气体逐渐向扁平状发展,发展的过程中,势能变成动能,最终整个转起来了.开始转时,有这么转的,有那么转的,在某一个方向占上风之后,都变成了一个方向,这个方向就是现在发现的右手定则,也许有其他太阳系是左手定则,但在我们这个太阳系是右手定则.地球自转的能量来源就是由物质势能最后变成动能所致,最终是地球一方面公转,一方面自转.
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3点一线是为潮汐
潮汐
由于日、月引潮力的作用,使地球的岩石圈、水圈和大气圈中分别产生的周期性的运动和变化的总称.固体地球在日、月引潮力作用下引起的弹性—塑性形变,称固体潮汐,简称固体潮或地潮;海水在日、月引潮力作用下引起的海面周期性的升降、涨落与进退,称海洋潮汐,简称海潮;大气各要素(如气压场、大气风场、地球磁场等)受引潮力的作用而产生的周期性变化(如8、12、24小时)称大气潮汐,简称气潮.其中由太阳引起的大气潮汐称太阳潮,由月球引起的称太阴潮.因月球距地球比太阳近,月球与太阳引潮力之比为11:5,对海洋而言,太阴潮比太阳潮显著.地潮、海潮和气潮的原动力都是日、月对地球各处引力不同而引起的,三者之间互有影响.大洋底部地壳的弹性—塑性潮汐形变,会引起相应的海潮,即对海潮来说,存在着地潮效应的影响;而海潮引起的海水质量的迁移,改变着地壳所承受的负载,使地壳发生可复的变曲.气潮在海潮之上,它作用于海面上引起其附加的振动,使海潮的变化更趋复杂.作为完整的潮汐科学,其研究对象应将地潮、海潮和气潮作为一个统一的整体,但由于海潮现象十分明显,且与人们的生活、经济活动、交通运输等关系密切,因而习惯上将潮汐(tide)一词狭义理解为海洋潮汐.