Как могла Луна упасть на Землю?
Начнем с базовой модели того, как планета и ее спутник действуют друг на друга. Гравитационная сила притягивает Землю и Луну друг к другу. Эта сила зависит от массы обоих объектов и имеет величину, обратно пропорциональную квадрату расстояния между центрами двух тел.
F= G*m1*m2 / R^2
(G- универсальная гравитационная постоянная, m1- масса земли, m2- масса луны, R- радиус между телами)
Вы можете подумать, что эта гравитационная сила была бы всем, что вам нужно, чтобы заставить Луну врезаться в планету - и это было бы правдой, если бы Луна не находилась на орбите вокруг Земли. Однако, поскольку Луна движется в направлении, перпендикулярном силе гравитации, эта сила заставляет ее траекторию изгибаться в одном направлении, поэтому она огибает планету, а не ныряет в нее.
Силы вызывают изменение количества движения, где количество движения является произведением массы и скорости объекта ( обозначено символом p). Мы называем это принципом импульса , и он выглядит так:
P=m*v
F= ∆p/∆t
Поскольку скорость является вектором, величина количества движения зависит от направления движения объекта. Если сила тянет объект в направлении, перпендикулярном его импульсу, этот объект будет двигаться по кругу с силой, направленной к центру. Итак, Луна движется по круговой орбите, потому что на нее действует «боковая» сила из-за ее гравитационного взаимодействия с Землей.
Стоп ! Если Земля тянет на Луну , чтобы заставить его двигаться по кругу, не будет луны тянуть обратно и сделать Землю также двигаться по кругу? Да! Оба тела взаимодействуют, и оба объекта вращаются вокруг общего центра масс. Вы можете думать о центре масс как о «точке баланса» для повседневных предметов. Для системы Земля-Луна этот центр масс будет намного ближе к Земле, поскольку его масса намного больше, чем у Луны.
Конечно, движение Земли намного меньше, чем у Луны, но вот почему это происходит. Между Землей и Луной существует только одно гравитационное взаимодействие, поэтому величина силы, которую Луна оказывает на Землю, такая же, как величина силы, которую Земля оказывает на Луну. У обоих должно быть одинаковое изменение импульса, поскольку у них одинаковая сила.
Однако, поскольку масса Земли в 81 раз больше массы Луны, она будет иметь меньшее изменение скорости. Это означает, что размер его круговой орбиты будет намного меньше. Орбитальный радиус Земли на самом деле меньше, чем сама Земля, а это означает, что центр масс планеты движется по кругу, но этот круг меньше, чем сама планета. В конце концов, это просто похоже на небольшое колебание.
Лучший способ заставить Землю и Луну рухнуть - это просто полностью заморозить ее орбиту, или, с точки зрения физики, уменьшить скорость Луны до нуля (по отношению к Земле). Как только Луна перестанет вращаться по орбите, она просто упадет прямо на планету, потому что гравитационная сила Земли будет притягивать ее и заставит ее увеличивать скорость по мере того, как она движется к планете. По сути, это то же самое, что бросить камень на Землю, за исключением того, что он настолько больше, что о нем можно было бы снять фильм.
Для этого вам понадобится либо большая «таинственная» сила, либо толчок на длительный срок.
#падение луны #катаклизмы #космос #теории большого взрыва #луна