Какво Представляват Lagrangian Точки?

{h1}

Според законите на нютон, противоположните сили трябва да се равняват. Това важи дори за гравитационния влекач между планетите. Лагранжевите точки са мястото, където тези сили отменят.

Идеята за балансираните сили е централна концепция на физиката и ние я виждаме навсякъде, от битките с влекачи до къщи с карти до футболни игри. Докато силите не се уравновесят, флагът в средната точка на въжето няма да се движи, картите ще се държат една нагоре и двамата блокиращи футболисти ще останат изправени, като усилията на всяка страна отменят тази на другата.

Гравитацията също може да бъде балансирана, създавайки зони в пространството, наречени Лагранжийски точки, където малък предмет може да седи безкрайно. За разлика от отборите във влекачи обаче, двете страни на гравитационното състезание могат да се подреждат толкова неравномерно, колкото Давид и Голиат.

Помислете за Земята и Луната. Малък предмет като сателит, разположен между тях, ще усеща гравитацията от двете страни. Според закона на Нютон за универсална гравитация, това издърпване би било пропорционално на масата на всеки обект, така че не бихте си помислили, че гравитацията на Луната - която набира ниски 1,2 процента от масата на Земята - би могла да балансира везните.

Но има уловка. Законът на Нютон също така казва, че силата на гравитацията намалява бързо с разстояние. Всъщност тя намалява с мощност две: два пъти по-далеч и става четири пъти по-слаба; три пъти по-далеч и пада до една девета от силата си и т.н. [Какво става, ако нямаше гравитация?]

Гравитация на картината като вълни, движещи се навън от обекти в пространството. Масивните предмети правят големи вълни, като пулсации от голям камък, хвърлен в езерце, докато по-малко масивните правят по-малки вълни, като камъче. И в двата случая вълните стават по-слаби, тъй като се излъчват навън. Лунните гравитационни пулсации започват по-плитко от земните, но трябва да съществува точка, близо до Луната, където първоначалните вълни на Луната и намалените вълни на Земята имат еднаква величина, отменяйки се взаимно. Точно това се случва в цялата Слънчева система.

Както е изчислено от френския математик и астроном Джоузеф-Луи Лагранж през 1772 г., всяка система, в която едно масивно тяло орбитира друго, съдържа пет такива точки, наречени L1, L2, L3, L4 и L5. [Какво става, ако Луната никога не се е образувала?]

Нека разгледаме петте точки по отношение на системата Земя-Слънце.

Три лагранжеви точки лежат по въображаема линия, минаваща през центъра на масата както на Земята, така и на слънцето. L1 и L2 лежат от двете страни на Земята, с L1 930 000 мили (1,5 милиона км) по-близо до слънцето и L2 на същото разстояние по-далеч. L3 също заема тази линия, но от противоположната страна на слънцето - огледало на земната орбита, но по-близо в.

L1 възниква единствено от взаимно отменящи се гравитационни сили. В L2 - L5 обаче гравитацията на Слънцето и Земята се комбинира, за да уравновеси трета сила, известна като центробежен ефект, Центробежният ефект („бягащ от центъра“) се отнася до склонността на въртящ се обект, поради инерцията, да иска да „избяга“ от своя „център“ на въртене.

L4 и L5 са единствените стабилни точки на Lagrange; ако поставите там малки предмети, те ще останат склонни да останат. За да намерите L4 и L5, върнете се към въображаемата линия Земя-Слънце и начертайте ъгъл от 60 градуса от нея, от двете страни, със слънцето като негова върха. Където тези две нови линии пресичат земната орбита, напред и зад Земята, ще намерите L4 (пред орбиталния обект) и L5 (отзад).

Астрономите потвърдиха прогнозираните точки на Лагранж през 1906 г., когато откриха астероиди, висящи наоколо в регионите на Юпитер L4 и L5. Те нарекоха астероидите троянци, след Троянската война и нарекоха обектите L4 по гръцки воини; телата на L5 след троянци. Към 2011 г. са открити 4 933 троянски астероиди на Юпитер. Троянските зони на планетите, освен Юпитер, са любими места за астрономите да търсят нови обекти, които са склонни да се увлекат в нулевите зони като листата в вихровия поток

Lagrangian точки правят страхотни места за паркиране на космически кораби. Земята-слънцето L1 осигурява място за избор за наблюдение на слънцето, тъй като Земята никога не може да се препречи, а нейният L2 позволява на плавателните съдове да използват Земята като частичен слънчев щит. Ако някога изградим дългосрочни космически местообитания, вероятно ще ги изградим в точките на Lagrangian.

Следвайте малките мистерии на живота в Twitter @llmysteries, след което се присъединете към нас във Facebook.


Видео Добавка: Elite Dangerous Finding Stellar Phenomena.




Изследване


Акула С Кит На Коса Подчертава Опасността От Екотуризъм
Акула С Кит На Коса Подчертава Опасността От Екотуризъм

Има Ли Някои Неща, Които Рециклираме По-Добре На Сметищата?
Има Ли Някои Неща, Които Рециклираме По-Добре На Сметищата?

Наука Новини


Единична Мозъчна Клетка Може Да Запази Памет
Единична Мозъчна Клетка Може Да Запази Памет

Как Работи Квантовото Заплитане (Инфографика)
Как Работи Квантовото Заплитане (Инфографика)

Галерия: Невероятна Аматьорска Фотография
Галерия: Невероятна Аматьорска Фотография

Защо Акулите Роят Във Флорида?
Защо Акулите Роят Във Флорида?

Как Работи Теракотовата Армия
Как Работи Теракотовата Армия


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com