अनुसंधान परियोजना "चंद्रमा पृथ्वी पर क्यों नहीं गिरता?"। चाँद धरती पर क्यों नहीं गिरता

प्रासंगिकता:

12 अप्रैल को, हमारा देश एक भव्य घटना को याद करता है - अंतरिक्ष में मानवयुक्त उड़ान। पाठों में, हमने अंतरिक्ष के विषय पर भी चर्चा की, चित्र बनाए। और शिक्षक ने हमें अंतरिक्ष के बारे में दिलचस्प रिपोर्ट तैयार करने को कहा। इसलिए, मैंने इस विशेष विषय को चुना, क्योंकि यह मेरे लिए दिलचस्प है। और इस कॉस्मोनॉटिक्स डे की छुट्टी की पूर्व संध्या पर, यह हमारे लिए प्रासंगिक है, मुझे लगता है कि आप भी रुचि लेंगे।

मेरी धारणाएँ:

घर पर, मैंने "स्वर्गीय पिंडों" का विश्वकोश निकाला और पढ़ना शुरू किया। फिर मैंने खुद से पूछा, शायद चाँद हम पर गिर सकता है? मैंने उत्तर दिया कि, यदि चंद्रमा पृथ्वी के निकट आता है तो शायद वह गिर जाएगा। या हो सकता है कि कुछ उसे पृथ्वी के साथ रखता है, इसलिए वह गिरती नहीं है और उड़ती नहीं है।

मेरे काम का उद्देश्य और उद्देश्य:

मैंने साहित्य का अधिक विस्तार से अध्ययन करने का निर्णय लिया कि चंद्रमा कैसे बना, यह पृथ्वी को कैसे प्रभावित करता है, इसे पृथ्वी से क्या जोड़ता है, और चंद्रमा अंतरिक्ष में क्यों नहीं उड़ता और पृथ्वी पर नहीं गिरता। और यहाँ मुझे पता चला है।

परिचय

खगोल विज्ञान में, एक उपग्रह एक पिंड है जो एक बड़े पिंड के चारों ओर घूमता है और इसके आकर्षण बल द्वारा धारण किया जाता है। चंद्रमा पृथ्वी का उपग्रह है। पृथ्वी सूर्य का उपग्रह है। चंद्रमा एक कठोर, ठंडा, गोलाकार आकाशीय पिंड है, जो पृथ्वी से 4 गुना छोटा है।

चंद्रमा पृथ्वी का सबसे निकटतम खगोलीय पिंड है। यदि यह संभव होता, तो एक पर्यटक 40 वर्षों के लिए चंद्रमा की सैर करता

पृथ्वी-चंद्रमा प्रणाली सौर मंडल में अद्वितीय है, क्योंकि किसी भी ग्रह के पास इतना बड़ा उपग्रह नहीं है। चंद्रमा पृथ्वी का एक मात्र उपग्रह है।

यह दूरबीन के माध्यम से किसी भी ग्रह की तुलना में नग्न आंखों से बेहतर दिखाई देता है। हमारा उपग्रह कई रहस्यों से भरा हुआ है।

चंद्रमा अब तक का एकमात्र ब्रह्मांडीय पिंड है जिसका मनुष्य ने दौरा किया है। चंद्रमा पृथ्वी के चारों ओर उसी तरह घूमता है जैसे पृथ्वी सूर्य के चारों ओर घूमती है (चित्र 1 देखें)।

चंद्रमा और पृथ्वी के केंद्रों के बीच की दूरी लगभग 384467 किमी है।

चाँद कैसा दिखता है?

चंद्रमा पृथ्वी की तरह बिल्कुल नहीं है। न हवा है, न पानी है, न जीवन है। चंद्रमा की सतह के पास गैसों की सघनता एक गहरे निर्वात के बराबर है। वातावरण की कमी के कारण, इसकी उदास धूल दिन के दौरान + 120 ° C तक गर्म होती है और रात में या सिर्फ छाया में - 160 ° C तक जम जाती है। चाँद पर आसमान हमेशा काला रहता है, यहाँ तक कि दिन में भी। पृथ्वी की विशाल डिस्क चंद्रमा से पृथ्वी से चंद्रमा की तुलना में 3.5 गुना अधिक दिखती है, और आकाश में लगभग गतिहीन हो जाती है (चित्र 2 देखें)।


चंद्रमा की पूरी सतह पर कीपें बनी हुई हैं, जिन्हें क्रेटर कहा जाता है। आप उन्हें एक साफ रात में चंद्रमा को देखकर देख सकते हैं। कुछ गड्ढे इतने बड़े हैं कि उनमें एक बड़ा शहर समा सकता है। क्रेटर बनने के दो मुख्य विकल्प हैं- ज्वालामुखी और उल्कापिंड।

चंद्र सतह को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: बहुत पुराना पहाड़ी इलाका (चंद्र मुख्य भूमि) और अपेक्षाकृत चिकना और छोटा चंद्र समुद्र।

चंद्र समुद्र, जो चंद्रमा की पूरी सतह का लगभग 16% बनाते हैं, विशाल क्रेटर हैं जो आकाशीय पिंडों के साथ टकराव के परिणामस्वरूप उत्पन्न होते हैं जो बाद में तरल लावा से भर गए थे। चंद्र समुद्रों को नाम दिया गया था: संकट का सागर, प्रचुरता का सागर, शांति का सागर, बारिश का सागर, बादलों का समुद्र, मास्को का सागर और अन्य .

पृथ्वी की तुलना में चंद्रमा बहुत छोटा है। चंद्रमा की त्रिज्या 1738 किमी है, चंद्रमा का आयतन पृथ्वी के आयतन का 2% है, और क्षेत्रफल लगभग 7.5% है

चंद्रमा कैसे बना?

चंद्रमा और पृथ्वी लगभग एक ही उम्र के हैं। यहाँ चंद्रमा के निर्माण के संस्करणों में से एक है।

1. पृथ्वी के निर्माण के कुछ ही समय बाद, एक विशाल खगोलीय पिंड उसमें दुर्घटनाग्रस्त हो गया।

2. टक्कर से वह कई टुकड़ों में बिखर गया।

3. पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण (आकर्षण) के प्रभाव में, टुकड़े इसके चारों ओर घूमने लगे।

4. समय के साथ, टुकड़े एक साथ इकट्ठे हुए, और उनसे चंद्रमा का निर्माण हुआ।

चन्द्र कलाएं

चंद्रमा हर दिन अपना रूप बदलता है। पहले, एक संकरा वर्धमान, फिर चंद्रमा मोटा हो जाता है और कुछ दिनों के बाद गोल हो जाता है। कुछ और दिनों के लिए, पूर्णिमा धीरे-धीरे छोटी और छोटी होती जाती है और फिर से एक दरांती की तरह हो जाती है। वर्धमान चाँद को अक्सर महीना कहा जाता है। यदि दरांती बाईं ओर उत्तल होकर मुड़ी हो, जैसे अक्षर "C", तो चंद्रमा को "वयस्क" कहा जाता है। पूर्णिमा के 14 दिन और 19 घंटे बाद पुराना महीना पूरी तरह से गायब हो जाएगा। चाँद नज़र नहीं आता। चंद्रमा के इस चरण को "अमावस्या" कहा जाता है। फिर, धीरे-धीरे, चंद्रमा एक संकीर्ण अर्धचंद्र से दाहिनी ओर मुड़कर पूर्ण चंद्रमा में बदल जाता है।

चंद्रमा को फिर से "बड़े होने" के लिए, समान अवधि की आवश्यकता होती है: 14 दिन और 19 घंटे। चंद्रमा का रूप बदलना, अर्थात। चंद्र चरणों का परिवर्तन, पूर्णिमा से पूर्णिमा तक, हर चार सप्ताह में होता है, अधिक सटीक रूप से साढ़े 29 दिनों के लिए। यह चंद्र मास है। इसने चंद्र कैलेंडर को संकलित करने के आधार के रूप में कार्य किया। पूर्णिमा के दौरान, चंद्रमा पृथ्वी की ओर रोशनी वाली ओर मुड़ जाता है, और अमावस्या के दौरान, अप्रकाशित पक्ष। पृथ्वी के चारों ओर घूमते हुए, चंद्रमा इसे या तो पूरी तरह से प्रकाशित सतह के रूप में, या आंशिक रूप से प्रकाशित सतह के रूप में, या एक अंधेरे के रूप में बदल देता है। इसीलिए इस महीने में चंद्रमा का स्वरूप लगातार बदल रहा है।

ज्वार - भाटा

पृथ्वी और चंद्रमा के बीच गुरुत्वाकर्षण बल कुछ दिलचस्प प्रभाव पैदा करते हैं। उनमें से सबसे प्रसिद्ध समुद्र के ज्वार हैं। समुद्र के खुले स्थानों में उच्च और निम्न ज्वार के स्तरों के बीच का अंतर छोटा है और 30-40 सेमी तक होता है। हालांकि, तट के पास, एक ठोस तल पर ज्वारीय लहर के घुसपैठ के कारण, ज्वारीय लहर बढ़ जाती है। इसकी ऊंचाई उसी तरह है जैसे सर्फ की साधारण हवा की लहरें।

पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा के घूमने की दिशा को देखते हुए समुद्र के बाद ज्वारीय लहर की तस्वीर बनाना संभव है। पृथ्वी पर एक ज्वारीय लहर का अधिकतम आयाम कनाडा में फंडी की खाड़ी में मनाया जाता है और यह 18 मीटर है।

चंद्र अन्वेषण

चंद्रमा ने प्राचीन काल से ही लोगों का ध्यान अपनी ओर खींचा है। दूरबीनों के आविष्कार ने चंद्रमा की राहत (सतह के आकार) के बारीक विवरणों को भेदना संभव बना दिया। 1651 में Giovanni Riccioli द्वारा संकलित किए गए पहले चंद्र मानचित्रों में से एक, उन्होंने बड़े अंधेरे क्षेत्रों को नाम भी दिया, उन्हें "समुद्र" कहा, जिसका हम आज भी उपयोग करते हैं। 1881 में जूल्स जानसेन ने एक विस्तृत "चंद्रमा का फोटोग्राफिक एटलस" संकलित किया।

अंतरिक्ष युग के आगमन के साथ, चंद्रमा के बारे में हमारा ज्ञान काफी बढ़ गया है। 13 सितंबर, 1959 को सोवियत अंतरिक्ष यान लूना -2 द्वारा पहली बार चंद्रमा का दौरा किया गया था।

पहली बार, 1959 में चंद्रमा के दूर के हिस्से को देखना संभव हुआ, जब सोवियत स्टेशन लूना-3 ने इसके ऊपर से उड़ान भरी और पृथ्वी से अदृश्य इसकी सतह के हिस्से की तस्वीर खींची।

चंद्रमा पर मानवयुक्त उड़ान के अमेरिकी कार्यक्रम को "अपोलो" कहा जाता था।

पहली लैंडिंग 20 जुलाई, 1969 को हुई और चंद्रमा की सतह पर पैर रखने वाले पहले व्यक्ति अमेरिकी नील आर्मस्ट्रांग थे। छह अभियानों ने चंद्रमा का दौरा किया है, लेकिन पिछली बार यह 1972 में वापस आया था, क्योंकि अभियान बहुत महंगे हैं। हर बार दो लोग इस पर उतरे, जिन्होंने चांद पर तीन दिन तक गुजारे। वर्तमान में नए अभियान तैयार किए जा रहे हैं।

चाँद धरती पर क्यों नहीं गिरता?

यदि चंद्रमा स्थिर होता तो तुरंत पृथ्वी पर गिर जाता। लेकिन चंद्रमा स्थिर नहीं रहता है, यह पृथ्वी के चारों ओर चक्कर लगाता है।

जब हम किसी वस्तु को फेंकते हैं, जैसे कि टेनिस बॉल, तो गुरुत्वाकर्षण उसे पृथ्वी के केंद्र की ओर खींचता है। तेज गति से फेंकी गई टेनिस बॉल भी जमीन पर गिरेगी, लेकिन तस्वीर बदल जाएगी यदि वस्तु बहुत दूर है और बहुत तेजी से चल रहा है।

मेरा अनुभव:

मैंने यह प्रश्न अपने पिताजी से पूछा और उन्होंने मुझे एक सरल उदाहरण के साथ समझाया। हमने एक साधारण इरेज़र को एक धागे से बाँध दिया। कल्पना कीजिए कि आप पृथ्वी हैं, और इरेज़र चंद्रमा है, और इसे घुमाना शुरू करें। धागे पर लगा इरेज़र सचमुच आपके हाथ से छूट जाएगा, लेकिन धागा इसे जाने नहीं देगा। चंद्रमा इतनी दूर है और इतनी तेजी से आगे बढ़ रहा है कि वह एक ही दिशा में कभी नहीं गिरता। लगातार गिरते रहने पर भी चंद्रमा कभी भी पृथ्वी पर नहीं गिरेगा। इसके बजाय, यह एक स्थिर पथ में पृथ्वी के चारों ओर घूमता है।

अगर हम इरेज़र को बहुत जोर से घुमाएंगे तो धागा टूट जाएगा, और अगर हम इसे धीरे-धीरे घुमाएंगे तो इरेज़र गिर जाएगा।

हम निष्कर्ष निकालते हैं: यदि चंद्रमा और भी तेज गति से चलता है, तो यह पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण को पार कर जाएगा और अंतरिक्ष में उड़ जाएगा, यदि चंद्रमा और अधिक धीरे चलता है, तो गुरुत्वाकर्षण इसे पृथ्वी की ओर खींच लेगा। गुरुत्वाकर्षण का यह सटीक संतुलन एक कक्षा बनाता है, जहां छोटा खगोलीय पिंड लगातार बड़े के चारों ओर घूमता रहता है।

वह बल जो चंद्रमा को घूमने के दौरान "भागने" से रोकता है, वह पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण है। और जो बल चंद्रमा को पृथ्वी पर गिरने से रोकता है वह केन्द्रापसारक बल है जो तब होता है जब चंद्रमा पृथ्वी के चारों ओर घूमता है।

पृथ्वी के चारों ओर चक्कर लगाते हुए, चंद्रमा 1 किमी / सेकंड की गति से कक्षा में घूमता है, यानी धीरे-धीरे अपनी कक्षा को छोड़ने और अंतरिक्ष में "उड़ने" के लिए पर्याप्त नहीं है, लेकिन पृथ्वी पर गिरने के लिए भी पर्याप्त तेज़ नहीं है।

वैसे...

आपको हैरानी होगी, लेकिन वास्तव में चंद्रमा... पृथ्वी से प्रति वर्ष 3-4 सेमी की गति से दूर जा रहा है! पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की गति की कल्पना धीरे-धीरे खुलने वाले सर्पिल के रूप में की जा सकती है। चंद्रमा के ऐसे प्रक्षेपवक्र का कारण सूर्य है, जो पृथ्वी की तुलना में 2 गुना मजबूत चंद्रमा को आकर्षित करता है।

फिर चाँद सूरज पर क्यों नहीं गिरता? लेकिन क्योंकि चंद्रमा, पृथ्वी के साथ मिलकर, सूर्य के चारों ओर घूमता है, और सूर्य की आकर्षक क्रिया इन दोनों पिंडों को सीधे पथ से घुमावदार कक्षा में स्थानांतरित करने पर बिना किसी निशान के खर्च की जाती है।

-चंद्रमा स्वयं प्रकाशित नहीं होता, वह केवल अपने ऊपर पड़ने वाले सूर्य के प्रकाश को परावर्तित करता है;

- चंद्रमा 27 पृथ्वी दिनों में अपनी धुरी पर घूमता है; उसी समय के दौरान यह पृथ्वी के चारों ओर एक चक्कर लगाता है;

- चंद्रमा, पृथ्वी के चारों ओर घूमता है, हमेशा एक तरफ हमारा सामना करता है, इसका उल्टा हिस्सा हमारे लिए अदृश्य रहता है;

- चंद्रमा, अपनी कक्षा के साथ चलते हुए, धीरे-धीरे प्रति वर्ष लगभग 4 सेमी पृथ्वी से दूर चला जाता है।

- चंद्रमा पर गुरुत्वाकर्षण बल पृथ्वी से 6 गुना कम है।

इसलिए, किसी रॉकेट के लिए पृथ्वी की तुलना में चंद्रमा से उड़ान भरना बहुत आसान है।

यह संभव है कि अंतरिक्ष यान जल्द ही पृथ्वी से नहीं, बल्कि चंद्रमा से दूर की अंतर-ग्रहीय उड़ानों पर लॉन्च किए जाएंगे।

इस शताब्दी की शुरुआत के बाद से, चीन ने चंद्रमा का पता लगाने के साथ-साथ वहां कई मानवयुक्त चंद्र ठिकानों का निर्माण करने की अपनी तत्परता की घोषणा की है। इस बयान के बाद, प्रमुख देशों के अंतरिक्ष संगठनों और विशेष रूप से यूएसए (नासा) और ईएसए (यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी) ने अपने अंतरिक्ष कार्यक्रमों को फिर से लॉन्च किया।

इससे क्या होगा?

देखते हैं 2020 में। इसी साल जॉर्ज बुश ने लोगों को चांद पर उतारने की योजना बनाई थी। यह तारीख चीन से दस साल आगे है, क्योंकि उनके अंतरिक्ष कार्यक्रम में कहा गया था कि रहने योग्य चंद्र अड्डों का निर्माण और उन पर लैंडिंग केवल 2030 में होगी।

चंद्रमा सबसे अधिक अध्ययन किया गया आकाशीय पिंड है, लेकिन एक व्यक्ति के लिए यह अभी भी बहुत सारे रहस्य रखता है: शायद यह अलौकिक सभ्यताओं का आधार है, शायद पृथ्वी पर जीवन पूरी तरह से अलग होता अगर कोई चंद्रमा नहीं होता, शायद भविष्य में एक व्यक्ति चांद पर बस जाएगा...

निष्कर्ष:

इसलिए, हमें पता चला कि चंद्रमा पृथ्वी का एक प्राकृतिक उपग्रह है, यह हमारे ग्रह के चारों ओर घूमता है और पृथ्वी के साथ मिलकर सूर्य के चारों ओर घूमता है;

- चंद्रमा की उत्पत्ति का प्रश्न अभी भी विवादास्पद है;

चंद्रमा के आकार में परिवर्तन को चरण कहा जाता है। वे हमारे लिए ही मौजूद हैं

मेरी एक धारणा सही निकली, चंद्रमा वास्तव में कुछ धारण कर रहा है, और यह पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण और केन्द्रापसारक बल है।

और मेरी दूसरी धारणा यह है कि यदि चंद्रमा पृथ्वी के पास पहुंचेगा तो वह गिर जाएगा, पूरी तरह से सही नहीं है। जब चंद्रमा घूमना बंद कर देगा, स्थिर होगा, तब चंद्रमा पृथ्वी पर गिर जाएगा, तब केन्द्रापसारक बल काम नहीं करेगा।

विश्वकोश और इंटरनेट का अध्ययन करते हुए, मैंने बहुत सी नई और दिलचस्प चीजें सीखीं। मैं निश्चित रूप से इन खोजों को अपने सहपाठियों के साथ हमारे आसपास की दुनिया के पाठ में साझा करूंगा।

हम चंद्रमा के कुछ रहस्यों को जानने में कामयाब रहे, लेकिन इससे यह कम दिलचस्प और आकर्षक नहीं बना!

संदर्भ:

1. “अंतरिक्ष। सुपरनोवा एटलस ऑफ द यूनिवर्स", एम।, "एक्स्मो", 2006।

2. न्यू स्कूल एनसाइक्लोपीडिया "हेवनली बॉडीज", एम।, "रोसमेन", 2005

3. "क्यों" बच्चों का विश्वकोश, एम।, "रोसमेन", 2005

4. “यह क्या है? यह कौन?" बच्चों का विश्वकोश, एम।, शिक्षाशास्त्र -

प्रेस" 1995

5. इंटरनेट - संदर्भ पुस्तकें, अंतरिक्ष के बारे में चित्र।

पुरा होना: 3बी कक्षा का छात्र

खलीउलिन इल्दार

पर्यवेक्षक:साकेवा जी.सी.एच.

एमओयू माध्यमिक विद्यालय №79, ऊफ़ा


न्यूटन के सार्वभौम गुरुत्वाकर्षण के नियम के अनुसार, सभी भौतिक वस्तुएं एक-दूसरे की ओर आकर्षित होती हैं, एक ऐसे बल के साथ जो उनके द्रव्यमान के उत्पाद के सीधे आनुपातिक होता है और उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है। ठीक है, ज्यादा मत सोचो। मुझे पता है कि आप इसे कैसे करना पसंद नहीं करते हैं। आगे, मैं सब कुछ विस्तार से समझाऊंगा! इसलिए ध्यान रहे कि जब आप उछलते हैं तो पृथ्वी आपको पीछे खींचती है, ऐसा ही पृथ्वी के साथ होता है, आप भी उसे अपनी ओर खींचे। लेकिन यह ध्यान देने योग्य नहीं है, क्योंकि आपका द्रव्यमान पृथ्वी के द्रव्यमान की तुलना में नगण्य है!
अब सब कुछ हटा दें: वायु, सूर्य, उपग्रह, अन्य प्रणालियाँ और ब्रह्मांड की वस्तुएँ। आइए केवल प्रायोगिक चंद्रमा और पृथ्वी को छोड़ दें!


क्या आपको लगता है कि ऐसी आदर्श प्रणाली में चंद्रमा पृथ्वी से टकराएगा?
ठीक है, सिद्धांत रूप में, यह कैसे होना चाहिए, उपरोक्त कानून के आधार पर, पृथ्वी को चंद्रमा को अपनी ओर आकर्षित करना चाहिए, चंद्रमा को पृथ्वी को अपनी ओर आकर्षित करना चाहिए, और वे एक चीज में एकजुट हो जाएंगे! लेकिन ऐसा नहीं हो रहा है! कुछ दखल दे रहा है! अब मुझे अपने सिस्टम में जोड़ें! ठीक है, स्पष्टता के लिए, मुझे मेरे हाथ में एक पत्थर दें! (इसे ऐसा होना चाहिए)


ध्यान दें कि मैं पहले से ही पृथ्वी पर हूँ, मुझे अंदर खींच लिया गया था और मैं इससे बाहर नहीं निकल सकता! और मेरे हाथ में जो पत्थर है, वह अभी भी पृथ्वी तक पहुंच रहा है, लेकिन मैं उसे खींचने नहीं देता... मैं पृथ्वी पर खुशी से झूमता रहता हूं।
तो प्रयोग करें:
मैं पृथ्वी की सतह के साथ अपनी सारी शक्ति के साथ पत्थर को लॉन्च करता हूँ!


वह कुछ दूरी तक उड़ता है और खुशी के साथ उड़कर दूसरे सौर मंडल में चला जाता है, अगर कपटी पृथ्वी उसे आकर्षित नहीं करती। वह सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण के इस नियम का विरोध नहीं कर सका। जिससे न्यूटन को नुकसान हुआ। निश्चित रूप से सेब ने उसे अच्छी टक्कर दी! ताकि वह...
अब मैं इस पत्थर को और भी अधिक बल के साथ लॉन्च करता हूं ... खैर, संक्षेप में, पूरी ताकत से मैंने फायर किया!


उसने लगभग आधी से अधिक पृथ्वी की परिक्रमा की। लेकिन फिर भी, पृथ्वी मजबूत निकली और फिर भी उसे खींच लिया!
और आप क्या सोचते हैं...
मैं इस पर आराम नहीं करूंगा, अब मैंने लगभग 8000 मीटर/सेकेंड की गति से पत्थर लॉन्च किया।
एक पत्थर अपने आप उड़ता है और सोचता है: "आखिरकार, मैं इस भारी ग्रह से दूर जा रहा हूं ... या नहीं? ... AAAAAAAAA वह मुझे फिर से अपनी ओर आकर्षित करती है ...!"


इससे पहले कि मेरे पास पीछे मुड़कर देखने का समय होता, मेरा पत्थर मेरे सिर के पीछे उड़ जाता है ... और अगर मैं नीचे झुक गया तो? ... जाहिर है, यह अगले दौर में और उड़ान भरेगा!
यह केवल पत्थर को दूसरा लौकिक देने के लिए रहता है और हम देखेंगे ...


... एक पत्थर के रूप में कक्षा छोड़ देगा और संभवतः सौर मंडल, अगर कोई और नहीं, तो निश्चित रूप से इसे आकर्षित करता है!
इतना ही!
सूरज यहाँ है और इससे कोई लेना देना नहीं है! और चंद्रमा वही पत्थर है, और यदि आप इसे धीमा करते हैं, तो यह निश्चित रूप से पृथ्वी पर गिर जाएगा!

लेख इस बारे में बात करता है कि चंद्रमा पृथ्वी पर क्यों नहीं गिरता है, पृथ्वी के चारों ओर इसकी गति के कारण और हमारे सौर मंडल के आकाशीय यांत्रिकी के कुछ अन्य पहलू।

अंतरिक्ष युग की शुरुआत

हमारे ग्रह के प्राकृतिक उपग्रह ने हमेशा ध्यान आकर्षित किया है। प्राचीन काल में, चंद्रमा कुछ धर्मों की पूजा का उद्देश्य था, और आदिम दूरबीनों के आविष्कार के साथ, पहले खगोलविद राजसी क्रेटर पर विचार करने से खुद को दूर नहीं कर सके।

थोड़ी देर बाद, खगोल विज्ञान के अन्य क्षेत्रों में खोज के साथ, यह स्पष्ट हो गया कि न केवल हमारे ग्रह, बल्कि कई अन्य लोगों के पास भी ऐसा आकाशीय उपग्रह है। और बृहस्पति के पास उनमें से 67 हैं! लेकिन हमारा आकार पूरे सिस्टम में सबसे आगे है। लेकिन चंद्रमा पृथ्वी पर क्यों नहीं गिरता? एक ही कक्षा में इसकी गति का क्या कारण है? हम इस बारे में बात करेंगे।

आकाशीय यांत्रिकी

सबसे पहले, आपको यह समझने की आवश्यकता है कि कक्षीय गति क्या है और ऐसा क्यों होता है। भौतिकविदों और खगोलविदों द्वारा उपयोग की जाने वाली परिभाषा के अनुसार, एक कक्षा किसी अन्य वस्तु में गति है जो द्रव्यमान में बहुत बड़ी है। एक लंबे समय के लिए यह माना जाता था कि ग्रहों और उपग्रहों की कक्षाओं में सबसे प्राकृतिक और सही के रूप में एक गोल आकार है, लेकिन केपलर ने इस सिद्धांत को मंगल की गति पर लागू करने के असफल प्रयासों के बाद इसे खारिज कर दिया।

जैसा कि भौतिकी के पाठ्यक्रम से जाना जाता है, कोई भी दो वस्तुएं परस्पर तथाकथित गुरुत्वाकर्षण का अनुभव करती हैं। वही बल हमारे ग्रह और चंद्रमा को प्रभावित करते हैं। लेकिन अगर वे आकर्षित होते हैं, तो चंद्रमा पृथ्वी पर क्यों नहीं गिरता, यह सबसे तार्किक बात होगी?

बात यह है कि पृथ्वी अभी भी स्थिर नहीं है, लेकिन एक दीर्घवृत्त में सूर्य के चारों ओर घूमती है, जैसे कि अपने उपग्रह से लगातार "दूर" भाग रही हो। और वह, बदले में, एक जड़त्वीय गति है, यही कारण है कि यह फिर से एक अण्डाकार कक्षा में यात्रा करता है।

इस घटना की व्याख्या करने वाला सबसे सरल उदाहरण रस्सी पर गेंद है। यदि आप इसे स्पिन करते हैं, तो यह वस्तु को एक या दूसरे तल में पकड़ कर रखेगा, और यदि आप धीमा करते हैं, तो यह पर्याप्त नहीं होगा और गेंद गिर जाएगी। समान बल कार्य करते हैं और पृथ्वी इसे साथ ले जाती है, इसे अभी भी खड़े नहीं होने देती है, और घूर्णन के परिणामस्वरूप विकसित केन्द्रापसारक बल इसे धारण करता है, इसे एक महत्वपूर्ण दूरी तक पहुंचने से रोकता है।

यदि चंद्रमा के पृथ्वी पर नहीं गिरने के प्रश्न को और भी सरल व्याख्या दी जाती है, तो इसका कारण बलों की समान अंतःक्रिया है। हमारा ग्रह उपग्रह को आकर्षित करता है, इसे घूमने के लिए मजबूर करता है, और केन्द्रापसारक बल, जैसा कि यह था, पीछे हटता है।

रवि

ऐसे कानून न केवल हमारे ग्रह और उपग्रह पर लागू होते हैं, वे बाकी सभी के अधीन हैं। सामान्य तौर पर, गुरुत्वाकर्षण एक बहुत ही रोचक विषय है। चारों ओर ग्रहों की गति की तुलना अक्सर घड़ी की घड़ी से की जाती है, यह बहुत सटीक और सत्यापित है। और सबसे बड़ी बात इसे तोड़ना बेहद मुश्किल है। यहां तक ​​​​कि अगर कई ग्रहों को इससे हटा दिया जाता है, तो बाकी बहुत अधिक संभावना के साथ नई कक्षाओं में फिर से बनेंगे, और केंद्रीय तारे पर गिरने के साथ कोई पतन नहीं होगा।

लेकिन अगर हमारे प्रकाशमान का सबसे दूर की वस्तुओं पर भी इतना भारी गुरुत्वाकर्षण प्रभाव है, तो चंद्रमा सूर्य पर क्यों नहीं गिरता?बेशक, तारा पृथ्वी की तुलना में बहुत अधिक दूरी पर है, लेकिन इसका द्रव्यमान और इसलिए गुरुत्वाकर्षण , उच्च परिमाण का एक क्रम है।

बात यह है कि इसका उपग्रह भी सूर्य के चारों ओर कक्षा में घूमता है, और बाद वाला चंद्रमा और पृथ्वी पर अलग-अलग कार्य नहीं करता है, बल्कि उनके द्रव्यमान के सामान्य केंद्र पर होता है। और चंद्रमा पर गुरुत्वाकर्षण का दोहरा प्रभाव होता है - तारे और ग्रह, और इसके बाद केन्द्रापसारक बल जो उन्हें संतुलित करता है। अन्यथा, सभी उपग्रह और अन्य वस्तुएँ बहुत पहले एक गर्म प्रकाशमान में जल गए होंगे। यह बार-बार पूछे जाने वाले प्रश्न का उत्तर है कि चंद्रमा क्यों नहीं गिरता।

सूर्य आंदोलन

एक और तथ्य उल्लेखनीय है कि सूर्य भी गति करता है! और इसके साथ ही, हमारी पूरी प्रणाली, हालांकि हम यह मानने के आदी हैं कि ग्रहों की कक्षाओं के अपवाद के साथ बाहरी स्थान स्थिर और अपरिवर्तनीय है।

यदि आप अधिक विश्व स्तर पर देखते हैं, तो सिस्टम और उनके संपूर्ण समूहों के ढांचे के भीतर, आप देख सकते हैं कि वे भी अपने प्रक्षेपवक्र के साथ आगे बढ़ते हैं। इस मामले में, सूर्य अपने "उपग्रहों" के साथ आकाशगंगा के केंद्र के चारों ओर घूमता है। यदि आप सशर्त रूप से ऊपर से इस चित्र की कल्पना करते हैं, तो यह कई शाखाओं के साथ एक सर्पिल जैसा दिखता है, जिसे गांगेय हथियार कहा जाता है। इनमें से एक भुजा में लाखों अन्य तारों के साथ हमारा सूर्य भी विचरण करता है।

गिरना

लेकिन फिर भी, अगर आप ऐसा सवाल पूछते हैं और सपने देखते हैं? किन परिस्थितियों की आवश्यकता है जिसके तहत चंद्रमा पृथ्वी से टकराएगा या सूर्य की यात्रा पर निकल जाएगा?

यह तब हो सकता है जब उपग्रह मुख्य वस्तु के चारों ओर घूमना बंद कर देता है और केन्द्रापसारक बल गायब हो जाता है, भले ही कुछ अपनी कक्षा को बदलता है और गति जोड़ता है, उदाहरण के लिए, उल्कापिंड के साथ टकराव।

ठीक है, यह तारे के पास जाएगा, अगर उद्देश्यपूर्ण तरीके से किसी तरह पृथ्वी के चारों ओर अपनी गति को रोक दिया जाए और प्रकाशमान को प्रारंभिक त्वरण दिया जाए। लेकिन सबसे अधिक संभावना है कि चंद्रमा धीरे-धीरे एक नई घुमावदार कक्षा में आ जाएगा।

संक्षेप में: चंद्रमा पृथ्वी पर नहीं गिरता है, क्योंकि, हमारे ग्रह के आकर्षण के अलावा, यह केन्द्रापसारक बल से भी प्रभावित होता है, जो इसे पीछे हटाता है। नतीजतन, ये दो घटनाएं एक दूसरे को संतुलित करती हैं, उपग्रह उड़ता नहीं है और ग्रह में दुर्घटनाग्रस्त नहीं होता है।

विद्यार्थी । कहानी व्यापक रूप से ज्ञात है कि न्यूटन के सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम की खोज एक सेब के पेड़ से गिरने के कारण हुई थी। यह कहानी कितनी विश्वसनीय है, हम नहीं जानते, लेकिन तथ्य यह है कि आज हम जिस प्रश्न पर चर्चा करने के लिए एकत्र हुए हैं: "चंद्रमा पृथ्वी पर क्यों नहीं गिरता?" गुरुत्वाकर्षण। न्यूटन ने तर्क दिया कि पृथ्वी और सभी भौतिक पिंडों के बीच एक गुरुत्वाकर्षण बल है, जो दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

न्यूटन ने पृथ्वी द्वारा चंद्रमा को दिए गए त्वरण की गणना की। पृथ्वी की सतह के पास स्वतंत्र रूप से गिरने वाले पिंडों का त्वरण g=9.8 m/s 2 के बराबर है। चंद्रमा पृथ्वी से लगभग 60 पृथ्वी त्रिज्या के बराबर दूरी पर हटा दिया जाता है। इसलिए, न्यूटन ने तर्क दिया, इस दूरी पर त्वरण होगा: . इस तरह के त्वरण के साथ गिरने वाले चंद्रमा को पहले सेकंड में 0.0013 मीटर की दूरी पर पृथ्वी तक पहुंचना चाहिए। लेकिन चंद्रमा, इसके अलावा, तात्क्षणिक वेग की दिशा में जड़ता से चलता है, यानी, एक सीधी रेखा के साथ अपनी कक्षा में स्पर्शरेखा के साथ। पृथ्वी के चारों ओर एक बिंदु (चित्र 25)।

जड़ता से चलते हुए, चंद्रमा को पृथ्वी से दूर जाना चाहिए, जैसा कि गणना से पता चलता है, एक सेकंड में 1.3 मिमी। बेशक, ऐसी गति, जिसमें पहले सेकंड में चंद्रमा त्रिज्या के साथ पृथ्वी के केंद्र तक जाएगा, और दूसरे सेकंड में - स्पर्शरेखा, वास्तव में मौजूद नहीं है। दोनों आंदोलन लगातार जुड़ते हैं। नतीजतन, चंद्रमा एक घुमावदार रेखा के साथ एक वृत्त के करीब चलता है।

आइए एक प्रयोग करते हैं, जिसमें दिखाया गया है कि कैसे एक शरीर पर उसके आंदोलन की दिशा में एक समकोण पर कार्य करने वाला आकर्षण बल एक सीधी गति को वक्रता में बदल देता है। एक गेंद, एक झुकी हुई ढलान से लुढ़क कर, जड़ता से एक सीधी रेखा में चलती रहती है। यदि, हालांकि, एक चुंबक को किनारे पर रखा जाता है, तो चुंबक के आकर्षण बल के प्रभाव में, गेंद का प्रक्षेपवक्र घुमावदार होता है (चित्र 26)।

गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा धारण किए गए चंद्रमा पृथ्वी के चारों ओर घूमता है। एक स्टील की रस्सी जो चंद्रमा को कक्षा में रख सकती है, उसका व्यास लगभग 600 किमी होना चाहिए। लेकिन, इतने बड़े आकर्षण बल के बावजूद, चंद्रमा पृथ्वी पर नहीं गिरता है, क्योंकि प्रारंभिक गति होने के कारण, यह जड़ता से चलता है।

पृथ्वी से चंद्रमा की दूरी और पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की परिक्रमा की संख्या को जानने के बाद, न्यूटन ने चंद्रमा के केन्द्रापसारक त्वरण को निर्धारित किया। हमें पहले से ज्ञात एक संख्या मिली है: 0.0027 मी/से2।
पृथ्वी पर चंद्रमा के आकर्षण बल को रोकें - और चंद्रमा एक सीधी रेखा में बाहरी अंतरिक्ष के रसातल में चला जाएगा। तो चित्र 27 में दिखाए गए उपकरण में, गेंद स्पर्शरेखा से उड़ जाएगी यदि सर्कल पर गेंद को पकड़ने वाला धागा टूट जाता है। डिवाइस में आप एक केन्द्रापसारक मशीन (चित्र 28) पर जानते हैं, केवल कनेक्शन (धागा) गेंदों को गोलाकार कक्षा में रखता है।

जब धागा टूट जाता है, तो गेंदें स्पर्शरेखा के साथ बिखर जाती हैं। आंख के लिए उनके सीधे गति को पकड़ना मुश्किल होता है जब वे कनेक्शन से रहित होते हैं, लेकिन अगर हम एक ड्राइंग (चित्र 29) बनाते हैं, तो यह देखा जाएगा कि गेंदें एक सीधी रेखा में चलती हैं, स्पर्शरेखा से सर्कल में।

जड़ता से चलना बंद करो - और चंद्रमा पृथ्वी पर गिर जाएगा। न्यूटन ने गणना की कि यह गिरावट चार दिन, उन्नीस घंटे, चौवन मिनट, सत्तावन सेकंड तक रहेगी।

कक्षा में उपस्थित शिक्षक। रिपोर्ट खत्म हो गई है। किसके पास प्रश्न हैं?

सवाल । पृथ्वी किस बल से चंद्रमा को खींचती है?

विद्यार्थी । यह गुरुत्वाकर्षण के नियम को व्यक्त करने वाले सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है: जहाँ G गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक है, M और m पृथ्वी और चंद्रमा के द्रव्यमान हैं, r उनके बीच की दूरी है। मुझे इस प्रश्न की उम्मीद थी और मैंने पहले ही गणना कर ली थी। पृथ्वी चंद्रमा को लगभग 2*10 20 N के बल से खींचती है।

सवाल । सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम सभी पिंडों पर लागू होता है, जिसका अर्थ है कि सूर्य भी चंद्रमा को आकर्षित करता है। मुझे आश्चर्य है कि किस ताकत से?

उत्तर । सूर्य का द्रव्यमान पृथ्वी के द्रव्यमान का 300,000 गुना है, लेकिन सूर्य और चंद्रमा के बीच की दूरी पृथ्वी और चंद्रमा के बीच की दूरी से 400 गुना अधिक है। इसलिए, सूत्र में, अंश 300,000 गुना और भाजक - 400 2, या 160,000 गुना बढ़ जाएगा। गुरुत्वाकर्षण बल लगभग दोगुना बड़ा होगा।

सवाल । चाँद सूरज पर क्यों नहीं गिरता?

उत्तर । चंद्रमा सूर्य पर उसी तरह गिरता है जैसे पृथ्वी पर पड़ता है, यानी सूर्य के चारों ओर चक्कर लगाते हुए लगभग उतनी ही दूरी पर रहने के लिए पर्याप्त है।

- पृथ्वी के चारों ओर!

- गलत, पृथ्वी के चारों ओर नहीं, बल्कि सूर्य के चारों ओर। पृथ्वी अपने उपग्रह - चंद्रमा के साथ मिलकर सूर्य की परिक्रमा करती है, जिसका अर्थ है कि चंद्रमा भी सूर्य की परिक्रमा करता है।

सवाल । चंद्रमा पृथ्वी पर नहीं गिरता है, क्योंकि प्रारंभिक गति होने के कारण, यह जड़ता से चलता है। लेकिन न्यूटन के तीसरे नियम के अनुसार, जिन बलों के साथ दो पिंड एक दूसरे पर कार्य करते हैं, वे निरपेक्ष मान में समान होते हैं और विपरीत दिशा में निर्देशित होते हैं। अतः जिस बल से पृथ्वी चंद्रमा को अपनी ओर आकर्षित करती है, उसी बल से चंद्रमा पृथ्वी को अपनी ओर आकर्षित करता है। पृथ्वी चंद्रमा पर क्यों नहीं गिरती? या यह चंद्रमा के चारों ओर घूमता है?

अध्यापक । तथ्य यह है कि चंद्रमा और पृथ्वी दोनों द्रव्यमान के एक सामान्य केंद्र के चारों ओर घूमते हैं। गेंदों और केन्द्रापसारक मशीन के अनुभव को याद करें। गेंदों में से एक का द्रव्यमान दूसरे के द्रव्यमान का दुगुना है। रोटेशन के दौरान रोटेशन की धुरी के संबंध में धागे से जुड़ी गेंदों के लिए संतुलन में रहने के लिए, अक्ष या रोटेशन के केंद्र से उनकी दूरी, द्रव्यमान के व्युत्क्रमानुपाती होनी चाहिए। वह बिंदु जिसके चारों ओर ये गेंदें घूमती हैं, दोनों गेंदों के द्रव्यमान का केंद्र कहलाता है।

गेंदों के साथ प्रयोग में न्यूटन के तीसरे नियम का उल्लंघन नहीं होता है: गेंदें एक दूसरे को द्रव्यमान के एक सामान्य केंद्र की ओर खींचने वाली ताकतें बराबर होती हैं। पृथ्वी और चंद्रमा के द्रव्यमान का सामान्य केंद्र सूर्य के चारों ओर घूमता है।

सवाल । क्या पृथ्वी जिस बल से चंद्रमा को अपनी ओर खींचती है, क्या उसे चंद्रमा का भार कहा जा सकता है?

विद्यार्थी । नहीं, तुम नहीं कर सकते! हम शरीर के वजन को पृथ्वी के आकर्षण के कारण होने वाले बल कहते हैं, जिसके साथ शरीर किसी सहारे पर दबाव डालता है, उदाहरण के लिए, स्केल पैन, या डायनेमोमीटर के वसंत को फैलाता है। यदि आप चंद्रमा के नीचे (पृथ्वी की ओर की ओर से) स्टैंड लगाते हैं, तो चंद्रमा उस पर दबाव नहीं डालेगा। अगर हम इसे लटका सकते हैं तो चंद्रमा डायनेमोमीटर के वसंत को नहीं खींचेगा। पृथ्वी द्वारा चन्द्रमा के आकर्षण बल की सम्पूर्ण क्रिया चन्द्रमा को कक्षा में बनाये रखने में, उसे केन्द्रापसारक त्वरण प्रदान करने में ही अभिव्यक्त होती है। चंद्रमा के बारे में यह कहा जा सकता है कि पृथ्वी के संबंध में यह उसी तरह भारहीन होता है जैसे अंतरिक्ष यान-उपग्रह में वस्तुएं तब भारहीन होती हैं जब इंजन काम करना बंद कर देता है और केवल पृथ्वी के आकर्षण का बल जहाज पर कार्य करता है।

सवाल । पृथ्वी-चंद्रमा प्रणाली के द्रव्यमान का केंद्र कहाँ है?

उत्तर । पृथ्वी से चंद्रमा की दूरी 384,000 किमी है। चंद्रमा के द्रव्यमान का पृथ्वी के द्रव्यमान से अनुपात 1:81 है। द्रव्यमान के केंद्र से चंद्रमा और पृथ्वी के केंद्रों की दूरी इन संख्याओं के व्युत्क्रमानुपाती होगी। 384,000 किमी को 82 से विभाजित करने पर, हमें लगभग 4,700 किमी मिलते हैं। इसका अर्थ है कि द्रव्यमान का केंद्र पृथ्वी के केंद्र से 4700 किमी की दूरी पर स्थित है।

पृथ्वी की त्रिज्या क्या है?

- करीब 6400 किमी.

- नतीजतन, पृथ्वी-चंद्रमा प्रणाली के द्रव्यमान का केंद्र ग्लोब के अंदर स्थित है (चित्र 30, बिंदु ओ)। इसलिए, यदि आप सटीकता का पीछा नहीं करते हैं, तो आप पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की क्रांति के बारे में बात कर सकते हैं।

सवाल । कौन सा आसान है: पृथ्वी से चंद्रमा तक या चंद्रमा से पृथ्वी तक उड़ान भरना?

उत्तर । रॉकेट को पृथ्वी का कृत्रिम उपग्रह बनने के लिए, उसे लगभग 8 किमी / सेकंड के बराबर प्रारंभिक गति देनी होगी। रॉकेट को पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के क्षेत्र को छोड़ने के लिए, 11.2 किमी / सेकंड के बराबर तथाकथित दूसरे लौकिक वेग की आवश्यकता होती है। चंद्रमा से रॉकेट लॉन्च करने के लिए आपको कम गति की आवश्यकता होती है: आखिरकार, चंद्रमा पर गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी की तुलना में छह गुना कम है।

सवाल । मुझे समझ नहीं आता कि रॉकेट के अंदर मौजूद पिंडों का वजन क्यों नहीं होता। हो सकता है कि यह केवल चंद्रमा के रास्ते पर उस बिंदु पर हो, जिस पर चंद्रमा के प्रति आकर्षण बल पृथ्वी के आकर्षण बल से संतुलित होता है?

अध्यापक । नहीं। रॉकेट के अंदर के पिंड उस क्षण से भारहीन हो जाते हैं जब इंजन काम करना बंद कर देते हैं और रॉकेट पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में रहते हुए पृथ्वी की कक्षा में मुक्त उड़ान शुरू कर देता है। पृथ्वी के चारों ओर मुक्त उड़ान में, उपग्रह और उसमें मौजूद सभी वस्तुएँ पृथ्वी के द्रव्यमान के केंद्र के सापेक्ष समान केन्द्रापसारक त्वरण के साथ चलती हैं और इसलिए भारहीन होती हैं।

पहला प्रश्न। एक केन्द्रापसारक मशीन पर एक धागे से जुड़ी गेंदें कैसे चलती हैं: एक त्रिज्या या एक वृत्त की स्पर्शरेखा के साथ?

उत्तर संदर्भ के फ्रेम की पसंद पर निर्भर करता है, यानी, शरीर की पसंद पर जिसके संबंध में हम गेंदों की गति पर विचार कर रहे हैं। यदि हम तालिका की सतह को संदर्भ प्रणाली के रूप में लेते हैं, तो गेंदें उनके द्वारा बताए गए वृत्तों की स्पर्श रेखाओं के साथ चलती हैं। यदि हम घूर्णन उपकरण को ही संदर्भ प्रणाली के रूप में लेते हैं, तो गेंदें त्रिज्या के साथ चलती हैं। संदर्भ प्रणाली को निर्दिष्ट किए बिना गति की प्रकृति का प्रश्न समझ में नहीं आता है। स्थानांतरित करने का अर्थ है अन्य निकायों के सापेक्ष स्थानांतरित करना, और हमें आवश्यक रूप से संकेत देना चाहिए कि कौन से हैं।

दूसरा प्रश्न। चंद्रमा किसकी परिक्रमा करता है?

यदि हम पृथ्वी के सापेक्ष गति पर विचार करें तो चंद्रमा पृथ्वी के चारों ओर घूमता है। यदि सूर्य को सन्दर्भ पिंड के रूप में लिया जाए, तो वह सूर्य के चारों ओर है। मुझे समझाएं कि पेरेलमैन (चित्र 31) द्वारा "एंटरटेनिंग एस्ट्रोनॉमी" पुस्तक से एक चित्र के साथ क्या कहा गया था। कहो, किस पिंड के संबंध में यहाँ आकाशीय पिंडों की गति दिखाई गई है।

- सूर्य के सापेक्ष।

- सही। लेकिन यह देखना आसान है कि चंद्रमा लगातार पृथ्वी के सापेक्ष अपनी स्थिति बदल रहा है।

अध्यापक । बेशक वे नहीं कर सकते। पृथ्वी या चंद्रमा की स्थिति पर (ध्यान दें कि मैं कहता हूं "या", नहीं "और") दिखाई गई कक्षाओं के चौराहे के बिंदु पर, पृथ्वी और चंद्रमा के बीच की दूरी 380,000 किमी है। इसे बेहतर ढंग से समझने के लिए, अगले पाठ के लिए इस जटिल गति का आरेख बनाएं। पृथ्वी की कक्षा को 15 सेमी की त्रिज्या के साथ एक वृत्त के चाप के रूप में बनाएं (पृथ्वी से सूर्य की दूरी, जैसा कि आप जानते हैं, 150,000,000 किमी है)। एक वृत्त (पृथ्वी का मासिक पथ) के 1/12 के बराबर एक चाप पर, समान दूरी पर पाँच बिंदुओं को चिह्नित करें, चरम बिंदुओं की गिनती करें। ये बिंदु महीने की लगातार तिमाहियों में पृथ्वी के सापेक्ष चंद्र कक्षाओं के केंद्र होंगे। चंद्र कक्षाओं की त्रिज्या को पृथ्वी की कक्षा के समान पैमाने पर प्लॉट नहीं किया जा सकता है, क्योंकि यह बहुत छोटा होगा। चंद्र कक्षाओं को आकर्षित करने के लिए, चयनित पैमाने को लगभग दस गुना बढ़ाना आवश्यक है, फिर चंद्र कक्षा की त्रिज्या लगभग 4 मिमी होगी। पूर्णिमा से शुरू करते हुए, प्रत्येक कक्षा में चंद्रमा की स्थिति को इंगित करें, और चिह्नित बिंदुओं को एक चिकनी बिंदीदार रेखा से जोड़ दें।

सर्कल के अगले पाठ में, छात्रों में से एक ने आवश्यक आरेख (चित्र 32) दिखाया।

चित्र बनाने वाले एक छात्र की कहानी: “इस चित्र को बनाते समय मैंने बहुत कुछ सीखा। चंद्रमा और पृथ्वी की अपनी कक्षाओं में गति की दिशा के बारे में सोचने के लिए, अपने चरणों में चंद्रमा की स्थिति को सही ढंग से निर्धारित करना आवश्यक था। ड्राइंग में अशुद्धियाँ हैं। मैं अब उनके बारे में बताऊंगा। चयनित पैमाने पर चंद्र कक्षा की वक्रता को गलत तरीके से दर्शाया गया है। यह हमेशा सूर्य के संबंध में अवतल होना चाहिए, अर्थात वक्रता का केंद्र कक्षा के अंदर होना चाहिए। इसके अलावा, एक वर्ष में 12 चंद्र महीने नहीं होते हैं, बल्कि अधिक होते हैं। लेकिन एक वृत्त का बारहवाँ भाग बनाना आसान है, इसलिए मैंने सशर्त स्वीकार किया कि एक वर्ष में 12 चंद्र महीने होते हैं। और अंत में, यह पृथ्वी ही नहीं है जो सूर्य के चारों ओर घूमती है, बल्कि पृथ्वी-चंद्रमा प्रणाली के द्रव्यमान का सामान्य केंद्र है।

यदि चंद्रमा स्थिर होता तो तुरंत पृथ्वी पर गिर जाता। लेकिन चंद्रमा स्थिर नहीं रहता है, यह पृथ्वी के चारों ओर चक्कर लगाता है।

एक साधारण सा प्रयोग करके आप स्वयं देख सकते हैं। इरेज़र में एक धागा बांधें और उसे खोलना शुरू करें। धागे पर लगा इरेज़र सचमुच आपके हाथ से छूट जाएगा, लेकिन धागा इसे जाने नहीं देगा। अब घूमना बंद करो। इरेज़र तुरंत गिर जाएगा।

फेरिस व्हील एक और भी उदाहरणात्मक सादृश्य है। जब लोग अपने उच्चतम बिंदु पर होते हैं, तब वे इस हिंडोला से बाहर नहीं गिरते हैं, भले ही वे उलटे हों, क्योंकि केन्द्रापसारक बल जो उन्हें बाहर की ओर धकेलता है (उन्हें सीट की ओर खींचता है) पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण से अधिक है। फेरिस व्हील के घूमने की गति की विशेष रूप से गणना की जाती है, और यदि केन्द्रापसारक बल पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल से कम होता, तो यह आपदा में समाप्त हो जाता - लोग अपने केबिन से बाहर गिर जाते।

चंद्रमा का भी यही हाल है। वह बल जो चंद्रमा को घूमने से "भागने" से रोकता है, वह पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण है। और जो बल चंद्रमा को पृथ्वी पर गिरने से रोकता है वह केन्द्रापसारक बल है जो तब होता है जब चंद्रमा पृथ्वी के चारों ओर घूमता है। पृथ्वी के चारों ओर चक्कर लगाते हुए, चंद्रमा 1 किमी / सेकंड की गति से कक्षा में घूमता है, यानी धीरे-धीरे अपनी कक्षा को छोड़ने और अंतरिक्ष में "उड़ने" के लिए पर्याप्त नहीं है, लेकिन पृथ्वी पर गिरने के लिए भी पर्याप्त तेज़ नहीं है।

वैसे...

आपको हैरानी होगी, लेकिन वास्तव में चंद्रमा... पृथ्वी से प्रति वर्ष 3-4 सेमी की गति से दूर जा रहा है! पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की गति की कल्पना धीरे-धीरे खुलने वाले सर्पिल के रूप में की जा सकती है। चंद्रमा के ऐसे प्रक्षेपवक्र का कारण सूर्य है, जो पृथ्वी की तुलना में 2 गुना मजबूत चंद्रमा को आकर्षित करता है।

फिर चाँद सूरज पर क्यों नहीं गिरता? लेकिन क्योंकि चंद्रमा, पृथ्वी के साथ मिलकर, सूर्य के चारों ओर घूमता है, और सूर्य की आकर्षक क्रिया इन दोनों पिंडों को सीधे पथ से घुमावदार कक्षा में स्थानांतरित करने पर बिना किसी निशान के खर्च की जाती है।