Луна находится под действием силы притяжения — гравитационного поля Земли. Это та же сила не позволяет людям взлетать без специального оборудования. Однако при этом гравитация не притягивает Луну к нашей планете. Дело в том, что спутник постоянно движется по собственной орбите вокруг Земли
если более развёрнуто:
Из-за близости Земли и Луны земное притяжение заставляет Луну вращаться вокруг собственной оси за 27,32 сут, что равно времени, необходимому для полного обращения спутника вокруг Земли, и поэтому Луна всегда повернута к нам одной и той же стороной. Но практически с земной поверхности можно наблюдать чуть больше половины Луны. Лунная орбита отклоняется приблизительно на 5o по отношению к эклиптике, а ось Луны - на 1,5o по отношению к ее орбите, поэтому можно видеть до 6,5o над и под лунными полюсами. Такое явление называется либрацией широт. Луна колеблется и по долготе, потому что скорость, с которой она движется по орбите, меняется в зависимости от расстояния до Земли, в то время как наклон оси не меняется. Вот почему кажется, что, обращаясь вокруг Земли, Луна совершает отклонения то к востоку, то к западу, демонстрируя до 7o с каждой стороны. Итак, наблюдать с Земли в целом возможно 59% лунной поверхности.
пусть условия на этом уровне нормальные (P = 10^5 Па, T = 273 K)
запишем первый закон Ньютона:
Fa + mg + F = 0, где Fa - Архимедова сила, F - искомая сила натяжения
в проекции на некоторую ось, направленную в сторону Fa:
Fa - mg - F = 0
2) пусть высота подъема шара - максимальная, тогда силы, действующие на него, скомпенсированы (аналогично):
Fa - mg = 0
пусть на h(max) плотность воздуха равна p'(в) = p(в) / 2.
составим систему уравнений:
p(в) g V = F + mg
p'(в) g V = mg
вычитаем из первого уравнения второе
gV (p(в) - p'(в)) = F
F = p(в) g V / 2.
3) по уравнению Менделеева-Клапейрона (пусть воздух - идеальный газ):
P V = m R T / M
делим на объем обе части
P = p R T / M => p = P M / R T.
молярная масса воздуха M = 29*10^-3 кг/моль
F = P M g V / 2 R T
F = 10^5 * 29 * 6 / 2 * 8,31 * 273,
F = 3 834,913 H ≈ 3,8 кН
если кратко то:
Луна находится под действием силы притяжения — гравитационного поля Земли. Это та же сила не позволяет людям взлетать без специального оборудования. Однако при этом гравитация не притягивает Луну к нашей планете. Дело в том, что спутник постоянно движется по собственной орбите вокруг Земли
если более развёрнуто:
Из-за близости Земли и Луны земное притяжение заставляет Луну вращаться вокруг собственной оси за 27,32 сут, что равно времени, необходимому для полного обращения спутника вокруг Земли, и поэтому Луна всегда повернута к нам одной и той же стороной. Но практически с земной поверхности можно наблюдать чуть больше половины Луны. Лунная орбита отклоняется приблизительно на 5o по отношению к эклиптике, а ось Луны - на 1,5o по отношению к ее орбите, поэтому можно видеть до 6,5o над и под лунными полюсами. Такое явление называется либрацией широт. Луна колеблется и по долготе, потому что скорость, с которой она движется по орбите, меняется в зависимости от расстояния до Земли, в то время как наклон оси не меняется. Вот почему кажется, что, обращаясь вокруг Земли, Луна совершает отклонения то к востоку, то к западу, демонстрируя до 7o с каждой стороны. Итак, наблюдать с Земли в целом возможно 59% лунной поверхности.