Centripetale versnelling in die maan: 7 feite wat jy moet weet


Sentripetale versnelling word gedefinieer as die gelykheid van die beweging van die toestel, wat 'n sirkelpad kruis. Enige toestel wat in 'n sirkel beweeg met 'n versnellingsvektor wat 'n hoogtepunt bereik met betrekking tot die middelpunt van daardie sirkel, word sentripetale versnelling genoem.

Sentripetale versnelling op Maan word beskryf as “Die Maan moet vinniger in die rigting van die Aarde beweeg deur 'n deursnee van die Aarde na die Maan. Die versnelling wat verlang word om die gadget te behou (daar is die Maan hier) deur 'n sirkel voort te gaan, word die sentripetale versnelling genoem. Sentripetale versnelling is altyd reghoekig met die toestel se reis”.

Bestaan ​​sentripetale versnelling op die maan?

Ja, sentripetale versnelling bestaan ​​op Maan. Die gravitasie-aantrekkingskrag tussen die Aarde en die Maan hou die Maan in 'n lus rakende die Aarde. In hierdie geval kan ons sentripetale krag aanwend vir die aantrekkingskrag, maar die sentripetale krag is nie 'n geabstraheerde krag wat toestelle wat in 'n sirkel beweeg, vashou nie.

Die Maan wat om die Aarde draai in 'n sirkelvormige lus word vasgevang deur die gravitasiekrag van die Aarde wat op die Maan gebruik word. Gravitasiekrag werk nooit op die Maan nie, want die sentripetale krag is elke keer vertikaal teenoor bewegingstoesig. Werk word dus nie gedoen nie.

 Kom ons veronderstel dat die massa van die maan ongeveer 1.2% van die massa van die aarde is. In teenstelling met die gravitasiekrag wat op die Maan aangewend word, is die gravitasiekrag wat die Aarde op die Maan aangewend het identies aan die gravitasiekrag wat die Maan op Aarde aangewend het.

Fswaartekrag=GMm/R2 druk die gravitasiekrag uit. Waar M en M die massas hemelliggame is en R die skeiding tussen hulle is. M en m gelyke krag is instaan ​​op die twee massas, F=GMm/R2

Sentripetale versnelling in maan
Sentripetale versnelling in Maanbeeldkrediet: pixabay

Waarom bestaan ​​sentripetale versnelling op die maan?

Sentripetale versnelling bestaan ​​in die Maan as gevolg van die gravitasiekrag wat deur die Aarde op die Maan aangewend word. Die maan draai om die Aarde in 'n relatief eenvormige sirkelbeweging. Hierdie beweging van die Maan is haalbaar as gevolg van gravitasiekrag op die Maan verskaf die vereiste sentripetale versnelling om in 'n wentelbaan te bly.

Die Maan draai oor die Aarde wat veroorsaak word deur die sentripetale krag. Elke sirkelbeweging dwing sentripetale krag af. In die geval van die Maan is aantrekking of swaartekrag die sentripetale krag. As ons 'n roterende bokant het, sal die binnemuurse druk van molekulêre bindings die sentripetale krag verskaf.

Die Maan val nie net in nie, want swaartekrag se krag is elke keer dwars op die snelheid, so dit wissel sy toesig. Dit is egter die skatting, want die Aarde en Maan is veronderstel om puntmassas te wees en die wentelbaan om heeltemal sferies te wees. Swaartekrag bring beide die Aarde en Maan om matig te vervorm.

Sentripetale versnelling in maan
Die draai van die maan om die aarde beeldkrediet: pixabay

Het die Maan en Aarde dieselfde versnelling?

Nee, die Maan en Aarde het nie dieselfde versnelling nie. 

Die Maan versnel meer as die Aarde omdat die Aarde se swaartekrag die Maan behou wat ons omring. Dit behou wisselende toesig oor die Maan se snelheid. Dit beteken swaartekrag stel die Maan bymekaar om heeltyd te versnel. Sy spoed het egter konstant gebly.

Die maan se uiterlike swaartekrag is ongeveer 1/6de so sterk of ongeveer 1.6 meter per sekonde. Die maan se uiterlike swaartekrag is robuust omdat dit baie ligter as die aarde is. 'n Liggaam se uiterlike swaartekrag stem ooreen met sy massa, maar stem wederkerig ooreen met die kwadraat van sy radius.

Die Maan kom terselfdertyd om aansienlik meer gevorderd as die Aarde te ry, dus moet dit dus vinniger beweeg. Dieselfde krag wat op ongelyke massas uitgebeeld word, sal versnelling opwek wat teenoorgesteld is aan die massa, dus word die 80 keer ekstra massiewe aarde 80 keer kleiner as die Maan versnel en behoort dit om 'n pad te beweeg.

Sentripetale versnelling in maan
Uiterlike swaartekrag van die Maan is groot groter as die Aarde-beeldkrediet: pixabay

Hoe verskil sentripetale versnelling op die maan van die aarde?

Die sentripetale versnelling word voorgestel deur a= v2/r, en hierdie uitdrukking maak staat op die Maan se spoed wat nilpotent is am is Maan se sentripetale versnelling as gevolg van die gravitasie-aantrekkingskrag van die Aarde, ω is die radiale snelheid, Rm is die bifurkasie tussen die Aarde en die Maan, wat 60 bates die deursnee van die Aarde is. 

Kom ek neem die voorbeeld van sentripetale versnelling op die Maan; om die Maan se sentripetale versnelling uit te vind terwyl dit om die Aarde wentel, moet ons die frekwensie van die wentelbaan bepaal. Ons kan dan die frekwensie gebruik om die grootte van snelheid op te noem. 'n Voorbeeld van sentripetale versnelling in die Aarde is as ons 'n motor om 'n sirkel bestuur, ons motor ervaar sentripetale versnelling.

Die sentripetale versnelling van die maan is v2/r = 2.725 *10-3m / s2.Terwyl die sentripetale versnelling van die Aarde ongeveer 0.03 ism / s2 . Aarde se tydperk van slingerbeweging is 'n astronomiese dag, en die tropiese radius van die Aarde is ongeveer 6378 km.

Gratis illustrasies van sonnestelsel
Maan se sentripetale versnelling soos dit om die Aarde wentel beeldkrediet: pixabay

Bereken die grootte van sentripetale versnelling op die Maan?

Om die toestel in 'n sirkel te hou, moet sentripetale versnelling die toestel teen die sirkel se middelpunt trek. Staar na die maan wat om die aarde omring in die volgende figuur. Die Maan word versnel met betrekking tot die Aarde oor 'n radius van Aarde na die Maan.

Maan wat sirkel die aarde

Die sentripetale versnelling is altyd loodreg op die toestel se beweging, en sy versnelling het 'n hoogtepunt bereik teen die sirkel se middelpunt. Sentripetale versnelling ac het 'n grootte gelyk aan die kwadraat van die snelheid van die liggaam v deur die wentelbaanverdeling deur die bifurkasie r vanaf die sirkel met die middelpunt na die bewegende liggaam; wat is,

ac=v2/r

 Die horisontale snelheid v van die toestel wat naby die sirkel beweeg, is vierkantig gekoppel aan die radiale snelheid. maw v= ω×r. So, ons kan ook die bogenoemde vergelyking skryf as

ac = v2/r=r)2/r = ω2r

Voorbeeldvraag

Gegee dat die maan ongeveer elke 27.3 dae om die aarde beweeg en sy skeiding van die middel van die aarde 3.85×108 m is, wat is die maan s’n sentripetale versnelling?

Die grootte van die sentripetale versnelling word gegee deur

ac=v2/r

Die skeiding wat die maan in 27.3 dae beweeg, is d= 2πr = 2.41*109m.

Ons moet die spoed van die maan vind so skakel 27.3 na sekondes om

v= d/(27.3dae) = (d/(2.36*106s))

Daarom is die spoed van die maan 

Die sentripetale versnelling van die maan is v2/r=

Bereken die sentripetale versnelling van die Maan na die Aarde?

a = v2/r gee die sentripetale versnelling.

Hierdie uitdrukking maak staat op Maan se spoed wat bepaalbaar is. Kom ons werk met die formule

Ɛ Rm = am

am is die sentripetale versnelling van die Maan as gevolg van die swaartekrag van die aarde.

Rm = 604 =60× 6.4× 106

= 384 × 106 m

Soos ons weet, is die hoeksnelheid

En T= 27.3 dae = 27.3 × 24 × 60 × 60 sekondes = 2.358 × 106 s

Deur bogenoemde waardes in die formule vir versnelling te vervang 

am =

am = 0.00272 XNUMX m/s2

Die sentripetale versnelling van die maan na die aarde toe is = 0.00272 m/s.

Wat sou gebeur as daar geen sentripetale versnelling op die Maan was nie?

  Boonop draai die Maan om die Aarde in 'n skuins beweging as gevolg van die sentripetale versnelling omgedraai. In die weglating van sentripetale krag, sal die Maan nie in staat wees om 'n sirkelbaan by te woon nie en sal dit in 'n reguit lyn beweeg wat na die baan van die Maan divergeer.

As geen sentripetale krag op die Maan inwerk nie, sal die Maan lineêr beweeg eerder as om die Aarde te draai. Sonder sentripetale krag moet die Maan nooit sy toesig verander nie. Dit is verpligtend om 'n sentripetale krag te hê om 'n sirkelbeweging te behou.

Dit is dus omgekeerd van die toesig van swaartekrag by die ewenaar; by die Aarde se strale is dit nul. Die sentripetale krag is die verpligte interne krag wat die massa daarvan weerhou om in 'n reguit lyn te beweeg; dit is soortgelyk in grootte aan sentrifugale krag maar met die omgekeerde teken.

Gevolgtrekking

Uit die lees van bogenoemde feit, het ons uiteindelik tot die gevolgtrekking gekom dat wanneer die Maan eenvormige sirkelbeweging ondervind het, die versnelling van die Maan en die krag wat nodig is om die beweging te beheer, besliste assosiasies het. Die sentripetale versnelling het 'n reguit assosiasie met die kwadraat van die versnelling van die Maan.

Mega BR

Hallo, ek is Megha BR, ek het my nagraadse studie in vastestoffisika voltooi en B. Ed. Ek is 'n Fisika-entoesias. As 'n Akademiese skrywer is my doelwit om die lesers op 'n vereenvoudigde wyse deur my artikels te bereik. Kom ons koppel deur LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/megha-br-08a129206

Onlangse plasings