为什么月月球受地球引力吗比地球小？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2023-09-25 13:40 标签： 月球受地球引力吗
这个理论本身逻辑就是物理学常识“哪边力大，合力在这个方向上的分力就越大，物体在这个方向上的加速度就越大”的错误运用。首先，月球受到太阳引力产生的加速度是比受到地球的引力产生的加速度大得多的。它为什么能作圆周运动？简单地说，就是因为它本身具有保持匀速直线运动的惯性以及地球、太阳对它的引力带给它的向心加速度。其实月球绕日运行轨道和地球的很接近，地球对月球绕日运行轨道的影响很小。从太阳的视角看，月球基本上也是以近圆形轨道绕日运行，地球的存在只是使月球位置在地球的两边轻微波动而已。其次，物体离谁近与受到谁的引力更大没有必然联系。因为你的第一感是将地球和太阳看作两个不动的人，在进行拔河，被拔河的对象，就是月球，所以谁的力气更大，月球就被拉到谁这一边。但是很明显这不是拔河。举个更加恰当的例子：比如你开着车A，用一根5米长的绳子拖着一辆车B，B又用一根2米长的绳子拖着一辆车C，只有A是主动驾驶的，B、C都是被动牵引的。你开始加速，于是两段绳子被绷直，由于你们的相对位置不变，B、C也开始加速。比如A用了1000N的力拉B，由于B正在加速，B受到的C的拉力可能只有500N（假设路面绝对光滑），反过来，B对C的拉力也是500N。于是，三辆车同时作加速直线运动。B受到A的力确实更大，但是不代表B距离A比距离C更近。太阳和地球不是在对月球进行拔河，所以根本就没有什么太阳和地球谁胜谁负的说法，而是地球和月球被太阳拽着同时加速。
超级不严谨与超级简单粗暴的解释：太阳本来就在提供月球的向心加速度，除了少许潮汐力对轨道略有干扰，月球相对于太阳基本是失重的。你我也一样。当然，太阳对你我的引力相对于地球很弱了，只有千分之一不到。--------------------------------认真的分割线-----------------------------------看到没有人发这张图，我就发上来吧。太阳视角的地月运动。蓝色为地球，黑色为月球。严格按照比例绘制月球实际上是在绕着太阳旋转的，只是在地球引力的作用下略有前后左右摆动。月球相对于太阳的轨道从来都只向外侧弯曲，从未出现过向内侧弯曲的情况。而月球绕地球的速度相对于地球公转简直慢到可以忽略（地球公转速度超过了地球的第一宇宙速度三倍有余）。一个环绕另一个物体旋转的物体，都有一个希尔球。希尔球并不是该天体引力比中心天体更大的区域，而是可以控制更小天体稳定环绕它稳定运转的区域。为了解释为什么，我只好写长一点，这涉及到一个著名的难题：“三体问题”。------------------------偷懒的三体问题之分割线-------------------------地月日是典型的三体问题，但当最小天体本身质量被忽略时，用数学的方法可以证明，存在五个稳定的点，让最小的天体与第二小的天体保持同步，这就是拉格朗日点。（首先高一物理知识复习一下：距离物体越近，引力越强，公转线速度越快，轨道周期越短）白线为等等效重力势能线，绿点为五个拉格朗日点。注意该图严重夸张未按比例绘制L1为拉格朗日1号点，它距离太阳更近，但后方的地球抵消了一部分向心加速度；L2为拉格朗日2号点，它距离太阳更远，但前方的地球增加了一部分向心加速度。L1、L2距离地球都是150万公里。在拉格朗日点上，太阳和地球的引力之和正好可以保证物体以地球的公转速度绕日，从而与地球保持同步。它们之外，地球引力都不足以保持小天体同步，小天体将在绕日轨道上距离地球越来越远。有一种常见的科普，把拉格朗日L1解读为引力抵消，这是非常错误的说法，日地引力平衡点距离地球更近。由于在L1、L2处地球引力已经可以保证小天体跟随地球不飞走，所以比它们更接近地球的地方，地球将提供多余的向心加速度，让小天体可以边环绕地球边环绕太阳。不严谨地，150万公里内（不严谨，切线与垂直方向略有区别）的球状空间，即希尔球内，物体可以有稳定环绕地球的轨道，最大环绕周期约7个月。一个物体离开地球希尔球，就可以被认为离开了地球引力圈。实际情况下，由于受到其他重力扰动，所以顺行轨道（自西向东转）卫星在希尔球1/3以内才能长久稳定。对于地球就是50万公里，月球远地点40万公里，能保持在其中。逆行轨道（自东向西）可以距离更远一些，这是因为逆行轨道符合“距离太阳近时速度更快、距离太阳远时速度更慢”的一般轨道要求，而顺行轨道却不符合。---------------------日老天爷的三体问题分割线---------------------------当然事实上，月球的引力相对于地球根本不能忽略，所以实际上的情况是地球和月球共同绕着地月公共质心旋转。这个质心再环绕太阳（其实是太阳系公共质心）旋转。月球是太阳系第5大卫星，更是相对于行星最大的卫星。若不是公共质心还在地球内，月球就该被视为伴星了。这并不是一个限制性三体问题，三体问题其实是无解的。此处不再多言，反正我也解不出来。----------------------------跑题分割线-------------------------------PS：之前提到过，五个拉格朗日点都可以保持物体同步，所以另外三个拉格朗日点也可以。其中L4、L5是自稳定的点（物体受到干扰远离这个点会自发地绕着它旋转，不会越离越远），它们领先或落后行星60度，在这里可以存在“准卫星”。对于地球而言，3753 Cruithne - Wikipedia 克鲁特尼小行星是典型的例子，我们将这种并不环绕行星却共轨保持同步的准卫星称为“特洛伊小行星”。而L3点，这个点不稳定，稍有扰动就会越离越远。但它永远被太阳遮蔽而无法看到，所以是科幻作家的最爱，科幻作家很喜欢在这里虚构一个“反地球”。左侧为日心说的反地球，右侧是地心说的

我要回帖

更多关于 月球受地球引力吗 的文章

 

随机推荐