РУХ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ ПОД ДІЄЮ СИЛ ТЯГОТЕНИЯ
3. Открытие Нептуна. Одним из ярких примеров достижений науки, одним из свидетельств неограниченной познаваемости природы было открытие планеты Нептун с помощью вычислений - «на кончике пэра».
Уран - планета, которую открыл В. Гершель в конце XVIII ст. Она идет за Сатурном, который много столетий считался найвіддаленішою из планет. Уран тяжело увидеть невооруженным глазом. К 40-х лет XIX ст. точные наблюдения показали, что он едва заметно отвергается от того пути, которым имел бы двигаться с учетом возмущений со стороны всех известных планет. Таким образом, теория движения небесных тел, настолько строгая и точная, испытала испытание.Левер'є (в Франции) и Адамс (в Англии) высказали допущение, которое, поскольку возмущение со стороны известных планет не объясняют отклонения в движении Урана, значит, на него действует притягивание еще неизвестного тела. Они почти одновременно вычислили, где за Ураном должны быть неизвестное тело, которое своим притягиванием служит причиной эти отклонений. Ученые вычислили орбиту неизвестной планеты, ее массу и указали место на небе, где в данное время она должна была находиться. Эту планету и было найдено в телескоп в указанном месте в 1846 г. ее назвали Нептуном. Планету не видно невооруженным глазом. Итак, это разногласие между теорией и практикой, которая, казалось, подрывала авторитет материалистической науки, привела к триумфу.
4. Приплыви. Под действием взаимного притягивания частичек тело старается приобрести форму шара. Поэтому форма Солнца, планет, их спутников и зрение близкая к шарообразной. Вследствие обращения тела (как вы знаете из физических опытов) сплющиваются, сжимаются вдоль осы обращения. Через это немного сплюснутая возле полюсов земной шар, а более всего сплюснутые Юпитер и Сатурн, которые быстро оборачиваются.
Но форма планет может изменяться и под действием сил их взаимного притягивания. Шарообразное тело (планета) двигается в целом под действием гравитационного притягивания другого тела так, будто вся сила притягивания приложена к его центру. Тем не менее некоторые части планеты находятся на разном расстоянии от тела, которое притягивает, поэтому гравитационное ускорение в них также неодинаковое, то и спричиняє возникновение сил, которые стараются деформировать планету. Разность ускорений, которые возникают вследствие притягивания другим телом, в данной точке и в центре планеты называется припливним прискоренням.
В качестве примера рассмотрим систему Земля - Луна. Один и тот самый элемент массы в центре Земли будет притягиваться Луной слабше, чем на стороне, обращенной к Луне, и сильнее, чем на противоположном. Через это Земля, и прежде всего ее водная оболочка, слегка растягивается в оба стороны вдоль линии, которая совмещает ее с Луной. На рисунке 35 океан для наглядности изображено так, будто он покрывает всю Землю. В точках, которые лежат на линии Земля - Луна, уровень воды высочайший - там приплыви. Вдоль крутая, плоскость которого перпендикулярная к направлению линии Земля - Луна и проходит через центр Земли, уровень воды наиболее низкий - там отливы. При суточном обращении Земли в полосу притоков и отливов последовательно попадаются разные ее места. Легко понять, что через сутки может быть два приплыви и два отлива.
Солнце также спричиняє на Земле приплыви и отплыви, но через его большую отдаленность они слабкіші, чем месячные, и менее заметные.
С притоками перемещается огромная масса воды. В наше время начинают использовать колоссальную энергию воды, которая принимает участие в притоках, на берегах океанов и открытых морів.
Ось припливних выступлений всегда должны быть направлена к Луне. Оборачиваясь, Земля старается возвратить водное припливний выступление. Поскольку она оборачивается вокруг осы значительно быстрее, чем Луна вокруг нее, то Луна оттягивает водный горб к себе. Вследствие этого возникает трение между водой и твердым дном океана - так называемое припливне трение. Оно тормозит обращение Земли, и пор с течением времени становится длинной (когда-то она представляла только 5-6 ч). Сильные приплыви, которые спричиняє на Меркурии и Венере Солнце, очевидно, и обусловили их вконец медленное обращение вокруг оси. Приплыви, вызванные Землей, настолько затормозили обращения Луны, что он всегда звернутий к Земле одним боком. Итак, приплыви является важным фактором эволюции небесных тел и Земли.
5. Масса и плотность Земли. Закон всемирного тяготения также дает возможность определить одну из важнейших характеристик небесных тел - массу, в частности массу нашей планеты. В самом деле, по закону всемирного тяготения ускорения свободного падения
Итак, если известные значения ускорения свободного падения, гравитационной постоянной и радиуса Земли, то можно определить ее массу.
Подставив в упомянутую формулу значения g = 9,8 м/с2, G = 6,67- 10-11 Н м2/кг2, R = 6370 км, находим, что масса Земли М = 6 1024 кг.
Знавая массу и объем Земли, можно вычислить ее среднюю плотность. Она составляет 5,5 103 кг/м3. Но плотность Земли с глубиной возрастает, и, за расчетами, близ центра, в ядре Земли, она равняется 1,1 104 кг/м3. Плотность с глубиной возрастает вследствие увеличения содержимого трудных элементов, а также повышение давления.
Вернуться назад