Aktualumas:
Balandžio 12-ąją mūsų šalis prisimena grandiozinį įvykį – pilotuojamą skrydį į kosmosą. Pamokose taip pat diskutavome erdvės tema, piešėme piešinius. O mokytojas paprašė paruošti įdomių pranešimų apie kosmosą. Todėl pasirinkau būtent šią temą, nes ji man pačiai įdomi. O šios Kosmonautikos dienos šventės išvakarėse mums tai aktualu, manau, kad ir jums bus įdomu.
Mano prielaidos:
Namuose išsiėmiau enciklopediją „Dangaus kūnai“ ir pradėjau skaityti. Tada paklausiau savęs, gal ant mūsų gali nukristi mėnulis? Aš atsakiau, kad tikriausiai Mėnulis kris, jei priartėtų prie Žemės. O gal kažkas ją laiko su Žeme, todėl ji nekrenta ir neišskrenda.
Mano darbo tikslas ir uždaviniai:
Nusprendžiau plačiau pastudijuoti literatūrą, kaip susiformavo Mėnulis, kaip jis veikia Žemę, kas ją sieja su Žeme ir kodėl Mėnulis neskrenda į kosmosą ir nenukrenta į Žemę. Ir štai ką aš sužinojau.
Įvadas
Astronomijoje palydovas yra kūnas, kuris sukasi aplink didelį kūną ir yra laikomas jo traukos jėgos. Mėnulis yra Žemės palydovas. Žemė yra Saulės palydovas. Mėnulis yra kietas, šaltas, sferinis dangaus kūnas, 4 kartus mažesnis už Žemę.
Mėnulis yra arčiausiai Žemės esantis dangaus kūnas. Jei būtų įmanoma, turistas vaikščiotų į Mėnulį 40 metų
Žemės ir Mėnulio sistema yra unikali Saulės sistemoje, nes jokia planeta neturi tokio didelio palydovo. Mėnulis yra vienintelis Žemės palydovas.
Tai geriau matoma plika akimi nei bet kuri planeta pro teleskopą. Mūsų palydovas kupinas daugybės paslapčių.
Mėnulis kol kas yra vienintelis kosminis kūnas, kurį aplankė žmogus. Mėnulis sukasi aplink Žemę taip pat, kaip Žemė sukasi aplink Saulę (žr. 1 pav.).
Atstumas tarp Mėnulio centrų ir Žemės yra maždaug 384467 km.
Kaip atrodo mėnulis?
Mėnulis visai nepanašus į Žemę. Nėra oro, vandens, gyvybės. Dujų koncentracija šalia Mėnulio paviršiaus prilygsta giliam vakuumui. Dėl atmosferos trūkumo jo niūrūs dulkėti plotai įkaista iki + 120 ° C dieną ir užšąla naktį arba tiesiog pavėsyje iki - 160 ° C. Dangus mėnulyje visada juodas, net ir dieną. Didžiulis Žemės diskas iš Mėnulio atrodo daugiau nei 3,5 karto nei Mėnulis iš Žemės ir beveik nejudėdamas kabo danguje (žr. 2 pav.).
Visas mėnulio paviršius yra užpildytas piltuvėliais, kurie vadinami krateriais. Galite juos pamatyti giedrą naktį žiūrėdami į mėnulį. Kai kurie krateriai yra tokie dideli, kad tilptų didžiuliame mieste. Yra du pagrindiniai kraterių susidarymo variantai – vulkaninis ir meteoritas.
Mėnulio paviršių galima suskirstyti į du tipus: labai seną kalnuotą reljefą (žemyninė mėnulio dalis) ir palyginti lygias bei jaunesnes Mėnulio jūras.
Mėnulio jūros, kurios sudaro maždaug 16% viso Mėnulio paviršiaus, yra didžiuliai krateriai, atsirandantys dėl susidūrimų su dangaus kūnais, kurie vėliau buvo užlieti skysta lava. Mėnulio jūroms buvo suteikti vardai: Krizių jūra, Pertekliaus jūra, Ramybės jūra, Lietaus jūra, Debesų jūra, Maskvos jūra ir kt. .
Palyginti su Žeme, Mėnulis yra labai mažas. Mėnulio spindulys yra 1738 km, Mėnulio tūris sudaro 2% Žemės tūrio, o plotas yra apie 7,5%
Kaip susiformavo Mėnulis?
Mėnulis ir Žemė yra beveik vienodo amžiaus. Štai viena iš mėnulio formavimosi versijų.
1. Netrukus po Žemės susidarymo į ją atsitrenkė didžiulis dangaus kūnas.
2. Nuo smūgio jis subyrėjo į daugybę skeveldrų.
3. Žemės gravitacijos (traukos) įtakoje skeveldros pradėjo suktis aplink ją.
4. Laikui bėgant skeveldros susirinko ir iš jų susidarė Mėnulis.
Mėnulio fazės
Mėnulis keičia savo išvaizdą kiekvieną dieną. Pirmiausia siauras pusmėnulis, paskui Mėnulis sustorėja ir po kelių dienų tampa apvalus. Dar keletą dienų pilnatis pamažu mažėja ir vėl tampa kaip pjautuvas. Pusmėnulis dažnai vadinamas mėnesiu. Jei pjautuvas pasuktas išgaubtai į kairę, kaip raidė „C“, tada sakoma, kad Mėnulis „sensta“. Po 14 dienų ir 19 valandų po pilnaties senasis mėnuo visiškai išnyks. Mėnulio nesimato. Ši mėnulio fazė vadinama „jaunatimi“. Tada pamažu Mėnulis iš siauro pusmėnulio, pasukto į dešinę, vėl virsta pilnatimi.
Kad mėnulis vėl „užaugtų“, reikia tiek pat laiko: 14 dienų ir 19 valandų. Mėnulio išvaizdos keitimas, t.y. mėnulio fazių kaita, nuo pilnaties iki pilnaties, vyksta kas keturias savaites, tiksliau 29 su puse dienos. Tai mėnulio mėnuo. Tai buvo Mėnulio kalendoriaus sudarymo pagrindas. Per pilnatį mėnulis į Žemę atsuktas apšviesta puse, o per jaunatį – neapšviesta puse. Apsisukdamas aplink Žemę, mėnulis į ją pasisuka arba kaip visiškai apšviestas, arba kaip iš dalies apšviestas paviršius, arba kaip į tamsų. Štai kodėl Mėnulio išvaizda per mėnesį nuolat keičiasi.
Ebb and flow
Gravitacinės jėgos tarp Žemės ir Mėnulio sukelia įdomių padarinių. Garsiausias iš jų – jūros potvyniai. Skirtumas tarp atoslūgių ir atoslūgių lygių atvirose vandenyno erdvėse yra nedidelis ir siekia 30–40 cm. Tačiau netoli kranto dėl potvynio bangos įsiskverbimo į kietą dugną potvynio banga didėja. jo aukštis taip pat, kaip ir paprastos banglenčių vėjo bangos.
Atsižvelgiant į Mėnulio sukimosi aplink Žemę kryptį, galima susidaryti potvynio bangos, sekančios vandenyną, vaizdą. Didžiausia potvynio bangos amplitudė Žemėje stebima Fundy įlankoje Kanadoje ir yra 18 metrų.
Mėnulio tyrinėjimas
Mėnulis nuo seno traukė žmonių dėmesį. Teleskopų išradimas leido išskirti smulkesnes Mėnulio reljefo (paviršiaus formos) detales. Vieną pirmųjų Mėnulio žemėlapių 1651 m. sudarė Giovanni Riccioli, jis taip pat pavadino dideles tamsias sritis, vadindamas jas „jūromis“, kurias naudojame ir šiandien. 1881 m. Julesas Janssenas parengė išsamų „Mėnulio fotografijos atlasą“.
Atėjus kosminiam amžiui, mūsų žinios apie mėnulį gerokai padaugėjo. Pirmą kartą Mėnulį aplankė sovietų erdvėlaivis Luna-2 1959 metų rugsėjo 13 dieną.
Pirmą kartą į tolimąją Mėnulio pusę buvo galima pažvelgti 1959 metais, kai virš jos praskriejo sovietinė stotis Luna-3 ir nufotografavo dalį Žemės nematomo paviršiaus.
Amerikiečių pilotuojamo skrydžio į Mėnulį programa vadinosi „Apollo“.
Pirmasis nusileidimas įvyko 1969 metų liepos 20 dieną, o pirmasis žmogus, įkėlęs koją į Mėnulio paviršių, buvo amerikietis Neilas Armstrongas. Šešios ekspedicijos aplankė Mėnulį, tačiau paskutinį kartą tai buvo dar 1972 m., nes ekspedicijos yra labai brangios. Kiekvieną kartą ant jo nusileisdavo du žmonės, kurie mėnulyje praleisdavo iki trijų dienų. Šiuo metu ruošiamos naujos ekspedicijos.
Kodėl mėnulis nenukrenta į žemę?
Mėnulis akimirksniu nukristų į Žemę, jei stovėtų. Tačiau Mėnulis nestovi vietoje, jis sukasi aplink Žemę.
Kai mes metame daiktą, pavyzdžiui, teniso kamuoliuką, gravitacija traukia jį link žemės centro.Net ir dideliu greičiu mestas teniso kamuoliukas vis tiek nukris ant žemės, tačiau vaizdas pasikeis, jei objektas bus daug toliau ir juda daug greičiau.
Mano patirtis:
Uždaviau šį klausimą savo tėčiui ir jis man paaiškino paprastu pavyzdžiu. Prie siūlo pririšome paprastą trintuką. Įsivaizduokite, kad esate Žemė, o trintukas yra mėnulis, ir pradėkite jį sukti. Siūlo trintukas tiesiogine to žodžio prasme ištrūks iš jūsų rankos, tačiau siūlas jo nepaleis. Mėnulis yra taip toli ir juda taip greitai, kad niekada nenukrenta ta pačia kryptimi. Net ir nuolat krisdamas, mėnulis niekada nenukris į žemę. Vietoj to, jis juda aplink žemę nuolatiniu keliu.
Jei trintuką suksime labai stipriai, siūlas nutrūks, o lėtai – nukris.
Darome išvadą: jei mėnulis judėtų dar greičiau, tai jis įveiktų žemės trauką ir išskristų į kosmosą, jei mėnulis judėtų lėčiau, gravitacija trauktų jį į žemę. Ši tiksli gravitacijos pusiausvyra sukuria tai, ką mes vadiname orbita, kur mažesnis dangaus kūnas nuolat sukasi aplink didesnį.
Jėga, kuri neleidžia Mėnuliui „pabėgti“ jam besisukant, yra Žemės gravitacija. O jėga, neleidžianti Mėnuliui nukristi į Žemę, yra išcentrinė jėga, atsirandanti, kai Mėnulis sukasi aplink Žemę.
Aplink Žemę cirkuliuodamas Mėnulis juda orbitoje 1 km/s greičiu, tai yra pakankamai lėtai, kad nepaliktų savo orbitos ir „išskristų“ į kosmosą, bet ir pakankamai greitai, kad nenukristų į Žemę.
Beje...
Nustebsite, bet iš tikrųjų Mėnulis ... tolsta nuo Žemės 3-4 cm per metus greičiu! Mėnulio judėjimą aplink Žemę galima įsivaizduoti kaip lėtai besisukanti spiralę. Tokios Mėnulio trajektorijos priežastis – Saulė, kuri traukia Mėnulį 2 kartus stipriau nei Žemė.
Kodėl tada mėnulis nenukrenta ant saulės? Bet todėl, kad Mėnulis kartu su Žeme savo ruožtu sukasi aplink Saulę, o patrauklus Saulės veiksmas be pėdsakų išnaudojamas nuolat perkeliant abu šiuos kūnus iš tiesioginio kelio į lenktą orbitą.
- Pats Mėnulis nešviečia, tik atspindi ant jo krintančius saulės spindulius;
- Mėnulis aplink savo ašį apsisuka per 27 Žemės dienas; per tą patį laiką atlieka vieną apsisukimą aplink Žemę;
- Mėnulis, besisukantis aplink žemę, visada atsuktas į mus iš vienos pusės, jo atvirkštinė pusė lieka mums nematoma;
- Mėnulis, judėdamas savo orbita, palaipsniui nutolsta nuo Žemės apie 4 cm per metus.
- Gravitacijos jėga Mėnulyje yra 6 kartus mažesnė nei Žemėje.
Todėl raketai daug lengviau pakilti iš Mėnulio nei iš Žemės.
Gali būti, kad netrukus erdvėlaiviai bus paleisti į tolimus tarpplanetinius skrydžius ne iš Žemės, o iš Mėnulio.
Nuo šio amžiaus pradžios Kinija paskelbė esanti pasirengusi tyrinėti Mėnulį, taip pat jame pastatyti keletą pilotuojamų Mėnulio bazių. Po šio pareiškimo pirmaujančių šalių kosmoso organizacijos, ypač JAV (NASA) ir ESA (Europos kosmoso agentūra), vėl pradėjo savo kosmoso programas.
Kas iš to išeis?
Pažiūrėkime 2020 m. Būtent šiais metais George'as Bushas planavo išlaipinti žmones Mėnulyje. Ši data yra dešimčia metų anksčiau nei Kinija, nes jų kosminėje programoje buvo nurodyta, kad gyvenamosios Mėnulio bazės bus sukurtos ir žmonės jose bus nuleisti tik 2030 m.
Mėnulis yra labiausiai ištirtas dangaus kūnas, tačiau žmogui jis vis dar slepia daug paslapčių: galbūt jis yra nežemiškų civilizacijų pagrindas, galbūt gyvenimas Žemėje būtų visiškai kitoks, jei nebūtų mėnulio, galbūt ateityje žmogus apsigyvens mėnulyje...
Išvados:
Taigi, išsiaiškinome, kad Mėnulis yra natūralus Žemės palydovas, jis sukasi aplink mūsų planetą ir kartu su Žeme juda orbita aplink Saulę;
– Mėnulio kilmės klausimas vis dar ginčytinas;
Mėnulio formos pokyčiai vadinami fazėmis. Jie egzistuoja tik mums
Viena iš mano prielaidų pasirodė teisinga, Mėnulis tikrai kažką laiko, o tai yra Žemės gravitacija ir išcentrinė jėga.
Ir kita mano prielaida, kad Mėnulis kris, jei artės prie Žemės, nėra visiškai teisinga. Mėnulis nukris į Žemę, kai mėnulis nustos suktis, stovės, tada neveiks išcentrinė jėga.
Studijuodamas enciklopedijas ir internetą sužinojau daug naujo ir įdomaus. Šiais atradimais pamokoje apie mus supantį pasaulį būtinai pasidalinsiu su klasės draugais.
Mums pavyko įminti kai kurias Mėnulio paslaptis, tačiau dėl to jis nebuvo mažiau įdomus ir patrauklus!
Nuorodos:
1. „Erdvė. Supernova Visatos atlasas“, M., „Eksmo“, 2006 m.
2. Nauja mokyklos enciklopedija „Dangaus kūnai“, M., „Rosmen“, 2005 m.
3. „Kodėl“ vaikų enciklopedija, M., „Rosmen“, 2005 m.
4. „Kas tai? Kas tai?" vaikų enciklopedija, M.“, Pedagogika -
Spauda“ 1995 m
5. Internetas – žinynai, paveikslėliai apie kosmosą.
Užbaigta: 3B klasės mokinys
Khaliullinas Ildaras
Prižiūrėtojas: Sakaeva G.Ch.
SM vidurinė mokykla Nr. 79, Ufa
Pagal Niutono visuotinės gravitacijos dėsnį visi materialūs objektai traukia vienas kitą jėga, kuri yra tiesiogiai proporcinga jų masių sandaugai ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui. Na, per daug negalvok. Žinau, kaip tau nepatinka to daryti. Toliau aš viską paaiškinsiu išsamiai! Taigi, turėkite omenyje, kad kai atsimušate, Žemė traukia jus atgal, tas pats atsitinka su Žeme, jūs taip pat traukiate ją link savęs. Bet tai nėra pastebima, nes jūsų masė yra nereikšminga, palyginti su žemės mase!
Dabar pašalinkime viską: orą, Saulę, palydovus, kitas visatos sistemas ir objektus. Palikime tik eksperimentinį Mėnulį ir Žemę! 
Ar manote, kad tokioje idealioje sistemoje Mėnulis susidurs su Žeme?
Na, iš principo taip ir turi atsitikti, remiantis minėtu dėsniu, Žemė turi pritraukti Mėnulį prie savęs, Mėnulis turi pritraukti Žemę prie savęs ir jie susijungs į vieną dalyką! Bet tai nevyksta! Kažkas trukdo! Dabar įtraukime mane į mūsų sistemą! Na, aiškumo dėlei duokime akmenį į ranką! (taip ir turi būti) 
Atkreipkite dėmesį, kad aš jau esu Žemėje, buvau įtrauktas ir negaliu nuo jos atsikabinti! Ir akmuo mano rankoje vis dar siekia Žemę, bet aš neleidžiu jo traukti... Džiaugiuosi virš Žemės.
Taigi eksperimentuokite:
Iš visų jėgų paleidžiu akmenį Žemės paviršiumi! 
Jis nuskrenda tam tikrą atstumą ir su džiaugsmu skristų į kitą saulės sistemą, jei klastinga Žemė jo nepradėtų traukti. Jis negalėjo atsispirti šiam visuotinės gravitacijos dėsniui. Nuo ko kentėjo Niutonas. Tikrai obuolys jam suteikė gerą smūgį! Kad jis...
Dabar aš paleidžiu šį akmenį dar didesne jėga... Na, trumpai tariant, visa jėga, kurią iššoviau! 
Jis apskriejo beveik pusę Žemės. Bet vis tiek Žemė pasirodė stipresnė ir vis tiek jį traukė!
Ir ką tu galvoji...
Nesiilsėsiu, dabar paleidau akmenį beveik 8000 m/s greičiu.
Akmuo skrenda prie savęs ir galvoja: "Pagaliau aš tolstu nuo šios didelės planetos... Ar ne? ... AAAAAAAAA Ji vėl mane traukia prie savęs...!" 
Nespėjus atsigręžti atgal, mano akmuo skrenda pakaušyje... O jei nusileisiu? ... Akivaizdu, kad kitame etape jis skris toliau!
Belieka duoti akmeniui antrą kosminį ir pamatysime ... 
... Kaip akmuo paliks orbitą ir galbūt saulės sistemą, jei niekas kitas, žinoma, jo netraukia!
Viskas!
Saulė čia ir nieko bendro su ja! O Mėnulis yra tas pats akmuo, ir jei jį sulėtinsite, jis tikrai nukris į Žemę!
Straipsnyje kalbama apie tai, kodėl Mėnulis nenukrenta į Žemę, apie jo judėjimo aplink Žemę priežastis ir kai kuriuos kitus mūsų Saulės sistemos dangaus mechanikos aspektus.
Kosmoso amžiaus pradžia
Natūralus mūsų planetos palydovas visada traukė dėmesį. Senovėje Mėnulis buvo kai kurių religijų garbinimo objektas, o išradus primityvius teleskopus pirmieji astronomai negalėjo atsiplėšti nuo didingų kraterių apmąstymų.
Kiek vėliau, atradus kitas astronomijos sritis, paaiškėjo, kad tokį dangaus palydovą turi ne tik mūsų planeta, bet ir nemažai kitų. O Jupiteris jų turi 67! Tačiau mūsiškis yra lyderis pagal dydį visoje sistemoje. Bet kodėl mėnulis nenukrenta į žemę? Kokia jo judėjimo ta pačia orbita priežastis? Apie tai pakalbėsime.
Dangaus mechanika
Pirmiausia turite suprasti, kas yra orbitos judėjimas ir kodėl tai vyksta. Pagal fizikų ir astronomų naudojamą apibrėžimą, orbita yra judėjimas į kitą objektą, kurio masė yra daug didesnė. Ilgą laiką buvo manoma, kad planetų ir palydovų orbitos yra natūraliausios ir tobuliausios apskritimo formos, tačiau Kepleris, po nesėkmingų bandymų pritaikyti šią teoriją Marso judėjimui, ją atmetė.
Kaip žinoma iš fizikos kurso, bet kurie du objektai patiria abipusę vadinamąją gravitaciją. Tos pačios jėgos veikia mūsų planetą ir mėnulį. Bet jei juos traukia, tai kodėl mėnulis nenukrenta į Žemę, kaip būtų logiškiausia?
Reikalas tas, kad Žemė nestovi vietoje, o juda aplink Saulę elipsėje, tarsi nuolat „bėgdama“ nuo savo palydovo. Ir tai, savo ruožtu, turi inercinį greitį, todėl vėl keliauja elipsės formos orbita.
Paprasčiausias pavyzdys, galintis paaiškinti šį reiškinį, yra kamuolys ant virvės. Jei jį suksite, jis laikys objektą vienoje ar kitoje plokštumoje, o jei sulėtinsite greitį, to neužteks ir kamuolys nukris. Veikia tos pačios jėgos ir Žemė ją tempia kartu, neleisdama sustingti, o sukimosi rezultate susiformavusi išcentrinė jėga sulaiko, neleisdama priartėti prie kritinio atstumo.
Jei klausimas, kodėl Mėnulis nenukrenta į Žemę, paaiškinamas dar paprasčiau, tai to priežastis yra lygiavertė jėgų sąveika. Mūsų planeta pritraukia palydovą, priversdama jį suktis, o išcentrinė jėga tarsi atstumia.
Saulė
Tokie dėsniai galioja ne tik mūsų planetai ir palydovui, jiems galioja ir visa kita.Apskritai gravitacija yra labai įdomi tema. Planetų judėjimas aplinkui dažnai lyginamas su laikrodžio mechanizmu, toks tikslus ir patikrintas. O svarbiausia – ją sulaužyti be galo sunku. Net jei iš jo bus pašalintos kelios planetos, likusios su labai didele tikimybe atsistatys į naujas orbitas, o nukritus ant centrinės žvaigždės žlugimo nebus.
Bet jeigu mūsų šviesulys turi tokį kolosalų gravitacinį poveikį net ir labiausiai nutolusiems objektams, tai kodėl Mėnulis nenukrenta ant Saulės?Žinoma, žvaigždė yra daug didesniu atstumu nei Žemė, bet jos masė, taigi ir gravitacija. , yra eilės tvarka didesnis.
Reikalas tas, kad jo palydovas taip pat juda orbita aplink Saulę, o pastaroji veikia ne atskirai Mėnulyje ir Žemėje, o bendrame jų masės centre. O Mėnulyje veikia dviguba gravitacijos įtaka – žvaigždės ir planetos, o po jos jas subalansuojanti išcentrinė jėga. Priešingu atveju visi palydovai ir kiti objektai jau seniai būtų sudegę karštame šviesulyje. Tai atsakymas į dažną klausimą, kodėl mėnulis nenukrenta.
Saulės judėjimas
Kitas faktas, kurį verta paminėti, yra tai, kad Saulė taip pat juda! O kartu su ja ir visa mūsų sistema, nors esame įpratę manyti, kad kosminė erdvė yra stabili ir nekintanti, išskyrus planetų orbitas.
Jei pažvelgsite globaliau, sistemų ir visų jų grupių rėmuose, pamatysite, kad jie taip pat juda savo trajektorijomis. Šiuo atveju Saulė su savo „palydovais“ sukasi aplink galaktikos centrą.Jei sąlyginai įsivaizduojate šį paveikslą iš viršaus, tai jis atrodo kaip spiralė su daugybe šakų, kurios vadinamos galaktikos rankomis. Vienoje iš šių rankų kartu su milijonais kitų žvaigždžių juda ir mūsų Saulė.
Kritimas
Bet vis tiek, jei užduodi tokį klausimą ir svajoji? Kokiomis sąlygomis reikia, kad Mėnulis atsitrenktų į Žemę arba leisis į kelionę į Saulę?
Taip gali nutikti, jei palydovas nustoja suktis aplink pagrindinį objektą ir dingsta išcentrinė jėga, taip pat jei kažkas keičia savo orbitą ir padidina greitį, pavyzdžiui, susidūrimas su meteoritu.
Na, ji pateks į žvaigždę, jei tikslingai kažkaip sustabdys jos judėjimą aplink Žemę ir suteiks šviesukui pradinį pagreitį. Tačiau greičiausiai Mėnulis tiesiog palaipsniui pakils į naują lenktą orbitą.
Apibendrinant: Mėnulis nenukrenta į Žemę, nes, be mūsų planetos traukos, jį veikia ir išcentrinė jėga, kuri tarsi atstumia. Dėl to šie du reiškiniai vienas kitą subalansuoja, palydovas neišskrenda ir į planetą neatsitrenkia.
Studentas . Plačiai žinoma istorija, kad Niutono visuotinės gravitacijos dėsnio atradimą lėmė obuolio kritimas nuo medžio. Kiek patikima ši istorija, mes nežinome, bet faktas lieka faktas, kad klausimas, kurį šiandien susirinkome aptarti: „Kodėl mėnulis nenukrenta į Žemę?“, sudomino Niutoną ir paskatino jį atrasti dėsnį. gravitacija. Niutonas teigė, kad tarp Žemės ir visų materialių kūnų yra gravitacinė jėga, kuri yra atvirkščiai proporcinga atstumo kvadratui.
Niutonas apskaičiavo Žemės Mėnuliui suteiktą pagreitį. Prie Žemės paviršiaus laisvai krintančių kūnų pagreitis lygus g=9,8 m/s 2 . Mėnulis nuo Žemės nutolęs maždaug 60 Žemės spindulių atstumu. Todėl, Niutonas samprotavo, pagreitis šiuo atstumu bus: . Mėnulis, krisdamas tokiu pagreičiu, per pirmąją sekundę turėtų priartėti prie Žemės 0,0013 m. Tačiau mėnulis, be to, juda pagal inerciją momentinio greičio kryptimi, t. y. tiesia linija, liečiančia jos orbitą duotas taškas aplink Žemę (25 pav.).
Judėdamas inercija, Mėnulis turėtų nutolti nuo Žemės, kaip rodo skaičiavimai, per vieną sekundę 1,3 mm. Žinoma, tokio judėjimo, kurio metu pirmąją sekundę Mėnulis spinduliu judėtų į Žemės centrą, o antrąją – liestine, tikrai nėra. Abu judesiai nuolat didėja. Dėl to Mėnulis juda išlenkta linija arti apskritimo. 
Atlikime eksperimentą, kuris parodo, kaip traukos jėga, veikianti kūną stačiu kampu jo judėjimo krypčiai, paverčia tiesinį judėjimą kreiviniu. Kamuolys, nuriedėjęs nuo pasvirusio latako, pagal inerciją toliau juda tiesia linija. Jei vis dėlto magnetas dedamas ant šono, tai veikiant magneto traukos jėgai, rutulio trajektorija yra išlenkta (26 pav.).
Mėnulis sukasi aplink žemę, laikomas gravitacijos jėgos. Plieninis lynas, galintis išlaikyti mėnulį orbitoje, turėtų būti apie 600 km skersmens. Tačiau, nepaisant tokios didžiulės traukos jėgos, Mėnulis nenukrenta į Žemę, nes, turėdamas pradinį greitį, juda pagal inerciją.
Žinodamas atstumą nuo Žemės iki Mėnulio ir Mėnulio apsisukimų skaičių aplink Žemę, Niutonas nustatė įcentrinį Mėnulio pagreitį. Gavome mums jau žinomą skaičių: 0,0027 m/s2.
Sustabdykite Mėnulio traukos jėgą į Žemę – ir Mėnulis tiesia linija veržiasi į kosmoso bedugnę. Taigi 27 paveiksle pavaizduotame įtaise rutulys nuskris tangentiškai, jei nutrūks siūlas, laikantis rutulį ant apskritimo. Įrenginyje, kurį žinote ant išcentrinės mašinos (28 pav.), tik jungtis (sriegis) išlaiko rutulius apskritimo orbita. 
Kai siūlas nutrūksta, rutuliukai išsisklaido išilgai liestinių. Akiai sunku pagauti jų tiesinį judesį, kai jie neturi ryšio, bet jei padarysime piešinį (29 pav.), pamatysime, kad rutuliukai juda tiesia linija, liestinės apskritimui.
Nustokite judėti pagal inerciją – ir mėnulis nukristų į Žemę. Niutonas apskaičiavo, kad kritimas būtų trukęs keturias dienas, devyniolika valandų, penkiasdešimt keturias minutes, penkiasdešimt septynias sekundes. 
Klasėje dalyvaujanti mokytoja. Pranešimas baigtas. Kas turi klausimų?
Klausimas . Kokia jėga žemė traukia mėnulį?
Studentas . Tai galima nustatyti pagal formulę, išreiškiančią gravitacijos dėsnį: , kur G yra gravitacijos konstanta, M ir m yra Žemės ir Mėnulio masės, r yra atstumas tarp jų. Tikėjausi šio klausimo ir iš anksto apskaičiavau. Žemė traukia mėnulį maždaug 2 * 10 20 N jėga.
Klausimas . Visuotinės gravitacijos dėsnis galioja visiems kūnams, o tai reiškia, kad Saulė traukia ir Mėnulį. Įdomu, su kokia jėga?
Atsakyk . Saulės masė yra 300 000 kartų didesnė už Žemės masę, tačiau atstumas tarp Saulės ir Mėnulio yra 400 kartų didesnis nei atstumas tarp Žemės ir Mėnulio. Todėl formulėje skaitiklis padidės 300 000 kartų, o vardiklis - 400 2 arba 160 000 kartų. Gravitacijos jėga bus beveik dvigubai didesnė.
Klausimas . Kodėl mėnulis nenukrenta ant saulės?
Atsakyk . Mėnulis patenka į saulę taip pat, kaip ir į žemę, tai yra tik tiek, kad išliktų maždaug tokiu pat atstumu, sukdamasis aplink saulę.
- Aplink Žemę!
– Neteisingai, ne aplink Žemę, o aplink Saulę. Žemė sukasi aplink Saulę kartu su savo palydovu – Mėnuliu, o tai reiškia, kad Mėnulis taip pat sukasi aplink Saulę.
Klausimas . Mėnulis nenukrenta į Žemę, nes turėdamas pradinį greitį juda pagal inerciją. Tačiau pagal trečiąjį Niutono dėsnį jėgos, kuriomis du kūnai veikia vienas kitą, yra lygios absoliučia verte ir nukreiptos priešingai. Todėl kokia jėga Žemė traukia prie savęs Mėnulį, ta pačia jėga Mėnulis traukia Žemę. Kodėl Žemė nenukrenta į Mėnulį? O gal jis sukasi aplink mėnulį?
Mokytojas . Faktas yra tas, kad ir Mėnulis, ir Žemė sukasi aplink bendrą masės centrą. Prisiminkite patirtį su kamuoliukais ir išcentrine mašina. Vieno iš rutuliukų masė yra dvigubai didesnė už kito. Kad sriegiu sujungti rutuliukai sukimosi metu išliktų pusiausvyroje sukimosi ašies atžvilgiu, jų atstumai nuo ašies, arba sukimosi centro, turi būti atvirkščiai proporcingi masėms. Taškas, aplink kurį sukasi šie rutuliai, vadinamas dviejų rutulių masės centru.
Trečiasis Niutono dėsnis eksperimente su rutuliais nepažeidžiamas: jėgos, kuriomis rutuliukai traukia vienas kitą link bendro masės centro, yra lygios. Bendras Žemės ir Mėnulio masės centras sukasi aplink Saulę.
Klausimas . Ar jėga, kuria Žemė traukia Mėnulį, gali būti vadinama Mėnulio svoriu?
Studentas . Ne, tu negali! Kūno svoriu vadiname Žemės traukos sukeliamą jėgą, kuria kūnas spaudžia kokią nors atramą, pavyzdžiui, svarstyklių lėkštę, arba ištempia dinamometro spyruoklę. Jei pastatysite stovą po Mėnuliu (iš pusės, nukreiptos į Žemę), tada Mėnulis jo nedarys spaudimo. Mėnulis neištemptų dinamometro spyruoklės, jei galėtume ją pakabinti. Visas Žemės traukos Mėnulio jėgos veikimas išreiškiamas tik Mėnulio palaikymu orbitoje, įcentrinio pagreitio suteikimu. Apie Mėnulį galima sakyti, kad Žemės atžvilgiu jis yra nesvarus taip, kaip kosminiame laive-palydovėje esantys objektai yra nesvarūs, kai nustoja veikti variklis ir laivą veikia tik Žemės traukos jėga.
Klausimas . Kur yra Žemės ir Mėnulio sistemos masės centras?
Atsakyk . Atstumas nuo Žemės iki Mėnulio yra 384 000 km. Mėnulio masės ir Žemės masės santykis yra 1:81. Atstumai nuo masės centro iki Mėnulio ir Žemės centrų bus atvirkščiai proporcingi šiems skaičiams. Padalinę 384 000 km iš 82, gauname maždaug 4 700 km. Tai reiškia, kad masės centras yra 4700 km atstumu nuo Žemės centro.
Koks yra žemės spindulys?
– Apie 6400 km.
– Vadinasi, Žemės ir Mėnulio sistemos masės centras yra Žemės rutulio viduje (30 pav., taškas O). Todėl, jei nesiekiate tikslumo, galite kalbėti apie Mėnulio apsisukimą aplink Žemę.
Klausimas . Kas lengviau: skristi iš Žemės į Mėnulį ar iš Mėnulio į Žemę?
Atsakyk . Kad raketa taptų dirbtiniu Žemės palydovu, jai turi būti suteiktas maždaug 8 km/s pradinis greitis. Kad raketa iškristų iš Žemės gravitacijos sferos, reikalingas vadinamasis antrasis kosminis greitis, lygus 11,2 km/s. Norint paleisti raketas iš Mėnulio, reikia mažesnio greičio: juk Mėnulyje gravitacija šešis kartus mažesnė nei Žemėje.
Klausimas . Nesuprantu, kodėl kūnai raketoje neturi svorio. Gal tik tame taške pakeliui į Mėnulį, kuriame Mėnulio traukos jėgą atsveria traukos į Žemę jėga?
Mokytojas . Nr. Raketos viduje esantys kūnai tampa nesvarūs nuo to momento, kai nustoja veikti varikliai ir raketa pradeda laisvą skrydį orbitoje aplink Žemę, būdama Žemės gravitaciniame lauke. Laisvai skrendant aplink Žemę tiek palydovas, tiek visi jame esantys objektai Žemės masės centro atžvilgiu juda tuo pačiu įcentriniu pagreičiu ir todėl yra nesvarūs.
1-as klausimas. Kaip išcentrinėje mašinoje judėjo rutuliai, nesujungti sriegiu: išilgai spindulio arba apskritimo liestinės?
Atsakymas priklauso nuo atskaitos sistemos pasirinkimo, t. y. nuo kūno, kurio atžvilgiu mes svarstome rutulių judėjimą, pasirinkimo. Jei laikysime lentelės paviršių kaip atskaitos sistemą, tada rutuliai juda išilgai jų aprašomų apskritimų liestinių. Jei kaip atskaitos sistemą laikysime patį besisukantį įrenginį, tada rutuliai juda išilgai spindulio. Nenurodant atskaitos sistemos, judesio pobūdžio klausimas neturi prasmės. Judėti reiškia judėti kitų kūnų atžvilgiu, ir būtinai turime nurodyti, kurių atžvilgiu.
2-as klausimas. Apie ką sukasi mėnulis?
Jei atsižvelgsime į judėjimą Žemės atžvilgiu, tada Mėnulis sukasi aplink Žemę. Jei Saulė laikoma atskaitos kūnu, tada ji yra aplink Saulę. Leiskite paaiškinti, kas buvo pasakyta, piešiniu iš Perelmano knygos „Pramoginė astronomija“ (31 pav.). Tarkime, kurio kūno atžvilgiu čia parodytas dangaus kūnų judėjimas. 
– Saulės atžvilgiu.
- Teisingai. Tačiau nesunku pastebėti, kad Mėnulis nuolat keičia savo padėtį Žemės atžvilgiu.
Mokytojas . Žinoma, jie negali. Žemės arba Mėnulio padėtyje (atkreipkite dėmesį, aš sakau „arba“, o ne „ir“) parodytų orbitų susikirtimo taške atstumas tarp Žemės ir Mėnulio yra 380 000 km. Norėdami tai geriau suprasti, nupieškite šio sudėtingo judesio schemą kitai pamokai. Nubrėžkite Žemės orbitą kaip 15 cm spindulio apskritimo lanką (atstumas nuo Žemės iki Saulės, kaip žinote, yra 150 000 000 km). Ant lanko, lygaus 1/12 apskritimo (mėnesinis Žemės kelias), pažymėkite penkis taškus vienodais atstumais, skaičiuojant kraštutinius. Šie taškai bus Mėnulio orbitų centrai Žemės atžvilgiu nuosekliais mėnesio ketvirčiais. Mėnulio orbitų spindulys negali būti nubrėžtas toje pačioje skalėje kaip Žemės orbitos, nes jis būtų per mažas. Norint nubrėžti Mėnulio orbitas, reikia apie dešimt kartų padidinti pasirinktą mastelį, tada Mėnulio orbitos spindulys bus apie 4 mm. Nurodykite Mėnulio padėtį kiekvienoje orbitoje, pradedant nuo pilnaties, ir sujunkite pažymėtus taškus lygia punktyrine linija.
Kitoje būrelio pamokoje vienas iš mokinių parodė reikiamą schemą (32 pav.). 
Mokinio, piešiančio schemą, istorija: „Brėždama šią schemą daug išmokau. Reikėjo teisingai nustatyti Mėnulio padėtį jo fazėse, pagalvoti apie Mėnulio ir Žemės judėjimo kryptį savo orbitose. Brėžinyje yra netikslumų. Dabar apie juos papasakosiu. Pasirinktu masteliu neteisingai pavaizduotas Mėnulio orbitos kreivumas. Jis visada turi būti įgaubtas Saulės atžvilgiu, t.y., kreivio centras turi būti orbitos viduje. Be to, per metus būna ne 12 mėnulio mėnesių, o daugiau. Bet vieną dvyliktąją apskritimo sukonstruoti nesunku, todėl sąlyginai sutikau, kad per metus yra 12 mėnulio mėnesių. Ir galiausiai aplink Saulę sukasi ne pati Žemė, o bendras Žemės ir Mėnulio sistemos masės centras.
Mėnulis akimirksniu nukristų į Žemę, jei stovėtų. Tačiau Mėnulis nestovi vietoje, jis sukasi aplink Žemę.
Galite įsitikinti patys atlikę paprastą eksperimentą. Pririškite siūlą prie trintuko ir pradėkite jį išvynioti. Siūlo trintukas tiesiogine to žodžio prasme ištrūks iš jūsų rankos, tačiau siūlas jo nepaleis. Dabar nustokite suktis. Trintukas iš karto nukris.
Dar labiau iliustruojanti analogija yra apžvalgos ratas. Žmonės iš šios karuselės neiškrenta būdami aukščiausiame taške, nors ir apsivertę aukštyn kojomis, nes išcentrinė jėga, kuri stumia juos į išorę (traukia prie sėdynės), yra didesnė už Žemės gravitaciją. Specialiai apskaičiuojamas apžvalgos rato sukimosi greitis, o jei išcentrinė jėga būtų mažesnė už Žemės traukos jėgą, tai baigtųsi katastrofa – žmonės iškristų iš savo kabinų.
Tas pats pasakytina ir apie Mėnulį. Jėga, neleidžianti Mėnuliui „pabėgti“ besisukant, yra Žemės gravitacija. O jėga, neleidžianti Mėnuliui nukristi į Žemę, yra išcentrinė jėga, atsirandanti, kai Mėnulis sukasi aplink Žemę. Aplink Žemę cirkuliuodamas Mėnulis juda orbitoje 1 km/s greičiu, tai yra pakankamai lėtai, kad nepaliktų savo orbitos ir „išskristų“ į kosmosą, bet ir pakankamai greitai, kad nenukristų į Žemę.
Beje...
Nustebsite, bet iš tikrųjų Mėnulis ... tolsta nuo Žemės 3-4 cm per metus greičiu! Mėnulio judėjimą aplink Žemę galima įsivaizduoti kaip lėtai besisukanti spiralę. Tokios Mėnulio trajektorijos priežastis – Saulė, kuri traukia Mėnulį 2 kartus stipriau nei Žemė.
Kodėl tada mėnulis nenukrenta ant saulės? Bet todėl, kad Mėnulis kartu su Žeme savo ruožtu sukasi aplink Saulę, o patrauklus Saulės veiksmas be pėdsakų išnaudojamas nuolat perkeliant abu šiuos kūnus iš tiesioginio kelio į lenktą orbitą.