Все досить просто: кожне тіло у всесвіті намагається зменшити свою потенційну енергію.
Перед тим як затвердіти і зовні прийняти форму каменю, всі планети збиралися з мільярдів частинок під дією сил гравітації в хмарі, що остигла після формування зірки. Зіштовхування цих частинок між собою, а також тиск, який чинили зовнішні шари на внутрішні, привели до утворення краплі з розпеченого каменю, що обертається навколо своєї осі за інерцією.
Тепер щодо форми. Куля – це геометрична фігура, у якої при найбільшому обсязі є найменша площа поверхні. Гравітаційне тяжіння змушує кожен атом планети знаходиться якомога ближче до центру, і для кожного атома найвигіднішим становищем (з мінімальною потенційною енергією) буде становище в центрі. Кругла форма забезпечується тим, що в ній може вміститься найбільша кількість атомів (через найбільший обсяг), з найменшою енергією, або розкидом енергій (через найменшу площу), такий стан є найбільш стабільним.
І щодо обертання. Оскільки майбутня планета в процесі застигання знаходиться в русі навколо своєї осі, діє відцентрова сила, яка змушує її розтягнути в екваторіальній площині. Тому правильніше говорити не про кулясту форму, а про еліпсоїдну.
Ні. Все прагне форми кулі, але через відцентрову силу планети трохи розтягуються. На це потрібен якийсь кінцевий час, потім процес зупиняється, оскільки система входить у рівновагу через безперервно діючу гравітацію.
Відповісти
Ви забули вигадати, що включає цю гравітацію, яка починає поступово діяти на міжзоряну хмару і притягувати все до невідомої довільно взятої точки простору. Зауважу, ніяке, скільки-небудь масивне тіло гравітацією не має. А вже розсіяний міжзоряний пил тим більше. Тож звідки вона береться?
Відповісти
Гравітацію включає рух у просторі, заповненим деякою речовиною. Уявіть, якщо опустити у воду якийсь об'єкт і дати йому добрий такий імпульс, то при русі цей об'єкт викривлятиме товщу води, передаючи їй частину своєї енергії (імпульсу). А простір, іскриляючись, притягує лояльне оточення відповідно до заданої траєкторії. І так продовжуватиметься доти, доки буде рух. І якщо зважати на те, що Всесвіт вкрай молодий і зупинятися не збирається, то гравітація, володіючи потенціалом на трильйони трильйонів у хреналіонному ступені років, виступає в ролі фундаментальної постійної.
Інакше кажучи гравітація це властивість, а чи не об'єкт чи самостійне явище. Це властивість об'єктів викривляти простір, і що більше маса і швидкість (зокрема і обертання своєї осі), то більше вписувалося сила тяжіння.
Відповісти
Прокоментувати
У нашому небі є багато круглих об'єктів. Сонце кругле. Ночами ми бачимо на небі сріблясту кулю Місяця. Про інші планети та зірки ми теж знаємо, що вони мають сферичну форму. Вигляд численних куль навколо дивує нас, і ми мимоволі запитуємо: «Чому у всьому всесвіті не бути хоча б одній не круглій планеті?».
Однокласники
Ну, нехай одна, тільки одна, буде кубічна чи пірамідальна. Чому це неможливо? А ось чому. Є сила, яка у всьому Всесвіті перетворює світи на гладкі кулі. Це сила — гравітація, тобто сила тяжкості, чи ще точніше, сила тяжіння.
Сила тяжіння
Сила тяжіння - це сила, що притягує будь-який шматок матерії до іншого. Це сила, яка змушує впасти на землю м'яч і утримує планети на їх орбітах. Чим більша маса об'єкта, тим більша його сила тяжіння, тобто гравітація. Однак якщо порівнювати силу тяжіння з електромагнітними силами, то гравітація набагато слабша. Тому ми не помічаємо сил гравітації між людьми у натовпі чи між рукою та олівцем. У олівця та людини не надто великі маси.
Але киньте олівець і побачите гравітацію у дії. Олівець не злетить нагору і не полетить убік. Він упаде точно вниз, до землі. На олівець діє сила тяжіння землі. Порівняно з олівцем земля — це величезне матеріальне тіло, маса якого неймовірно велика стосовно маси олівця. Щоб відчути силу земного тяжіння, досить підстрибнути. І ви відчуєте, з якою невблаганною силою притягує вас мати - земля.
Чому планети стають круглими?
Гравітація прагне утримати предмети разом, наприклад, дев'ять планет Сонячної системи, які утворилися від зіткнення дрібних частинок світового пилу близько 4,6 мільярда років тому. У міру того як планети росли, збільшувалася і сила тяжінняміж їхніми частинами. Вони притягували до себе більше матерії з космосу, і зростала їхня маса. Наочний приклад цього процесу — метеорити, що падають на Землю.
У міру зростання планет гравітація перетворює їх на кулю, вони стають круглими.
Зі збільшенням планети, гравітація прагне перетворити її на кулю . Чим більше зростає планета, тим сильніше її тяжіння.Все нові й нові частини матерії додаються до планети та розпластуються її поверхнею. Внаслідок цього процесу утворюється кругле тіло.Хоча гравітація формує кулясті планети, все ж таки на їх поверхні є виступи. З космосу Земля виглядає майже ідеально біло-блакитною сферою. Але при наближенні до неї помітні високі гори, що виступають над поверхнею землі. З ще ближчої відстані стають помітними будівлі та люди.
Сила тяжіння (гравітації) та ландшафт планет
Сили тяжіння Землі не вистачить на те, щоб розмазати по поверхні людей і гори. Але є певна межа, вище якої гори не можуть зрости, тому що земна кора може витримати не надто велику тяжкість. Наш сусід Марс — планета менша за розмірами, ніж Земля.
Сила тяжіння Марса втричі менша за тяжіння Землі.Тому геологічні структури Марса можуть досягати неймовірних за земними поняттями висот. Саме цим, на думку фахівців Національного управління з аеронавтики та дослідження космічного простору (НАСА), пояснюється, що Олімп, найвища вершина Марса, має висоту 24 000 метрів. Це майже втричі вище за Еверест. Цю вершину Марса назвали Олімпом, оскільки, за давньогрецькою міфологією, Олімп — висока гора, де жили недосяжні для смертних людей боги.На планеті, більш масивній, ніж Марс або Земля, де сила гравітації перевищує земну вдесятеро, ландшафт буде більш плоским, тварини маленькими та присадкуватими. Жираф зі своєю довгою шиєю дуже незатишно почував себе на такій планеті. Іноді сила тяжіння будь-якого космічного тіла може змінювати форму іншого, близько розташованого. Наприклад, вчені вважають, що одна блакитна зірка надгігант обертається навколо свого невидимого сусіда – чорної дірки. Чорна діра (іноді вона утворюється з погаслої зірки) - це тіло з настільки високою гравітацією, Що з її поверхні не випромінюється світло, яке не може подолати силу гравітації.
Гірбасова Надія, Обухова Кіра
Темою моєї дослідницької роботи є «Чому планети круглі?» Ця тема дуже цікава для вивчення. Існує багато різних історій та легенд про те, яка наша планета. Наприклад, давно всім відомо, що наша планета Земля кругла, а не як думали раніше, плоска і знаходилася на плечах слонів, які стояли на величезній черепасі.
Це питання мене дуже цікавить, якою ж формою планета Земля насправді? Тому я почала своє дослідження в цій галузі, тим більше, що ці знання мені знадобляться у старших класах.
Завантажити:
Попередній перегляд:
Дослідницька робота
Тема: «Чому планети круглі?»
Роботу виконали:
Гірбасова Надія,
Обухова Кіра
Учениці 3 д класу
МОУ гімназії №8
Науковий керівник:
Пономарьова О.Л.
Можга, 2010р.
Вступ
Темою моєї дослідницької роботи є «Чому планети круглі?» Ця тема дуже цікава для вивчення. Існує багато різних історій та легенд про те, яка наша планета. Наприклад, давно всім відомо, що наша планета Земля кругла, а не як думали раніше, плоска і знаходилася на плечах слонів, які стояли на величезній черепасі.
Це питання мене дуже цікавить, якою ж формою планета Земля насправді? Тому я почала своє дослідження в цій галузі, тим більше, що ці знання мені знадобляться у старших класах.
Метою даної роботи є
Ця мета вимагає вирішення наступних завдань:
Довгий час астрономи обходилися без чіткого визначення поняттяпланета . Для роботи їм вистачало простого переліку планет Сонячної системи. На сьогодні для того, щоб небесне тіло було визнано планетою необхідними та достатніми є наступнічотири умови:
Перше із цих вимог відрізняє планету від супутника.Друге — ставить нижню межу масі планети, якої має вистачати у тому, щоб подолати межу пластичності гірських порід.Третє — вказує на умови формування планети, яка повинна бути домінуючою масою на своїй орбіті; всі порівняні з нею маси повинні або впасти на планету, або викинути з близьких орбіт внаслідок її гравітаційних обурень.Четверте умова ставить верхню межу масі планети — вона має бути досить мала, щоб у ній ні якому етапі еволюції не протікали термоядерні реакції (це основна ознака зірки). Класична планета 1 - це небесне тіло, яке обертається навколо Сонця, має достатню масу. Вісім (класичних) планет: Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун. Чому Земля кругла? |
Взагалі, наша планета не кругла, а куляста. Таку форму Землі надають власні сили тяжіння, які намагаються розташувати всі ділянки поверхні однаковій відстані від центру планети. Дуже наочно це показує рідина, вміщена в стан невагомості. За відсутності поблизу тіл з великою масою, рідина набуває форми кулі.Оскільки наша планета під твердою корою має рідке ядро, то за цим же законом Земля має таку ж форму, тільки ця форма ще й трохи сплюснута з полюсів через обертання Землі, а в районі екватора навпаки, витягнута. |
Якщо якась сила надасть Землі форму валізи, то по закінченні її дії сила тяжіння знову почне збирати її в кулю, «втягуючи» частини, що виступають, поки вся її поверхня не встановиться (тобто не стабілізується) на рівній відстані від центру.
Чому валіза не набуває форми кулі
Щоб якесь тіло стало кулястим під дією власної сили тяжіння, ця сила має бути досить великою, а тіло – досить пластичним. Бажано - рідким або газоподібним, оскільки гази та рідини найлегше набувають форми кулі при накопиченні великої маси і, як наслідок, гравітації. Планети, до речі, всередині рідкі: під тонким шаром твердої кори у них рідка магма, яка іноді виливається на їх поверхню — при виверженні вулканів.
Усі зірки і планети мають кулясту форму від народження (освіти) і протягом усього існування — вони досить масивні і пластичні.
На предмети, що знаходяться на Землі, гравітація Землі діє набагато сильніше, ніж їхня власна (але при цьому набагато слабша, ніж на саму Землю). Тверді тіла (та сама валіза) зберігають свою форму, рідкі - не збираються в кулю, а рівномірно розтікаються по поверхні Землі. А от у невагомості рідини набувають форми кулі – правда, тут велику роль відіграють сили поверхневого натягу.
Земля не зовсім куля
По перше Земля обертається навколо своєї осі, і з досить великою швидкістю. Будь-яка точка на земному екваторі рухається зі швидкістю надзвукового літака. Чим далі від полюсів, тим більша відцентрова сила, що протистоїть силі земного тяжіння. Тому Земля сплюснута з полюсів (або, якщо завгодно, розтягнута біля екватора). Плюснута, втім, зовсім небагато, приблизно на трисоту: екваторіальний радіус Землі становить 6378 км, а полярний — 6357 км, всього на 19 кілометрів менше.
По-друге , поверхня землі нерівна, на ній є гори та западини. Все ж таки земна кора тверда і зберігає свою форму (точніше, змінює її дуже повільно). Щоправда, висота навіть найвищих гір (8-9 км) порівняно з радіусом Землі невелика — трохи більше однієї тисячної.
По-третє , на землю діє сили тяжіння від інших небесних тіл - наприклад, Сонця та Місяця. Щоправда, їхній вплив дуже невеликий. І все-таки сила тяжіння Місяця здатна трохи (на кілька метрів) викривляти форму рідкої оболонки Землі — Світового океану, створюючи припливи та відливи.
ВИСНОВОК
Метою даної роботи булодослідження ядра планети та його вплив на форму планети Земля.
Ця мета вимагала вирішення наступних завдань:
- Вивчення ядра планети, його форму.
- Вплив форми ядра на форму планети Земля та інших небесних тіл.
Вивчивши літературу на цю тему, можна дійти невтішного висновку: ядро всередині планети впливає її форму, т.к. через силу тяжіння і тяжіння вона притягує всі предмети, що знаходяться навколо неї.
У нашому небі багато круглих об'єктів. Сонце кругле. Ночами ми бачимо на небі сріблясту кулю Місяця. Про інші планети та зірки ми теж знаємо, що вони мають сферичну форму. Вигляд численних куль навколо здивує нас, і ми мимоволі запитуємо: «А чому б зіркам і справді не бути дрібними точками на небі? Або чому не бути хоча б одній некруглій плані?». Ну, нехай одна, тільки одна, буде кубічна чи пірамідальна. Чому це неможливо? А ось чому. Є сила, яка у всьому Всесвіті перетворює світи на гладкі кулі. Це сила – гравітаціятобто сила тяжіння, або, ще точніше, сила тяжіння.
Сила тяжіння - це сила, що притягує будь-який шматок матерії до іншого. Це сила, яка змушує впасти на землю бейсбольний м'яч і утримує планети на їх орбітах.Чим більша маса об'єкта, тим більша його сила тяжіння, тобто гравітація. Однак якщо порівнювати силу тяжіння з електромагнітними силами, то гравітація набагато слабша. Тому ми не помічаємо сил гравітації між людьми у натовпі чи між рукою та олівцем. У олівця та людини не надто великі маси.
Але киньте олівець і побачите гравітацію у дії. Олівець не злетить нагору і не полетить убік. Він упаде точно вниз, до землі. На олівець діє сила тяжіння землі. Порівняно з олівцем земля – це величезне матеріальне тіло, маса якого неймовірно велика по відношенню до маси олівця. Щоб відчути силу земного тяжіння, досить підстрибнути. І ви відчуєте, з якою невблаганною силою притягує вас мати - земля.
У міру зростання планет гравітація перетворює їх на кулю, вони стають круглими.
Гравітація прагне утримати предмети разом, наприклад, дев'ять планет Сонячної системи, які утворилися від зіткнення дрібних частинок світового пилу близько 4,6 мільярда років тому. У міру того як планети росли, збільшувалася і сила тяжінняміж їхніми частинами. Вони притягували до себе більше матерії з космосу, і зростала їхня маса. Наочний приклад цього процесу - метеорити, що падають на Землю.
Зі збільшенням планети, гравітація прагне перетворити її на кулю . Чим більше зростає планета, тим сильніше її тяжіння.Все нові й нові частини матерії додаються до планети та розпластуються її поверхнею. Внаслідок цього процесу утворюється кругле тіло.Хоча гравітація формує кулясті планети, все ж таки на їх поверхні є виступи. З космосу Земля виглядає майже ідеально біло-блакитною сферою. Але при наближенні до неї помітні високі гори, що виступають над поверхнею землі. З ще ближчої відстані стають помітними будівлі та люди.
Цей факт, мабуть, сьогодні вже ні в кого не викликає сумніву. Навіть маленьким дошкільнятам відомо, що наша планета має кулясту форму. Але не всі хлопці знають, чому земля кругла. Спробуймо докладніше розібратися в даному питанні.
Стародавні уявлення
Вірне уявлення у тому, чому Земля кругла (тепер вже науково доведене і обгрунтоване) склалося в людей відразу і одночасно. У різних народів, що населяли нашу планету в давнину, існували різні теорії її зовнішнього вигляду та будови. Ось деякі з них.
- У Стародавній Індії уявляли Землю як площину, що лежить на спинах трьох слонів. Ці велетні знаходяться на а та, у свою чергу, на гігантській змії.
- Єгиптяни вважали втіленням Сонця бога Ра, який на своїй колісниці проноситься куполом неба. Земля в їхньому уявленні також була плоскою.
- У Стародавньому Вавилоні існували уявлення про суші у вигляді величезної гори, на заході якої процвітала Вавилонія. Навколо тяглося море, на яке спирається тверде небо (а в небесному світі також були вода і суша, тільки перевернені).
Стародавня Греція
У греків також були дуже цікаві уявлення про будову Всесвіту (сучасні вчені знають про них із поем «Іліада» та «Одіссея»). Земля здавалася їм диском, що нагадує щит воїна. Сушу омиває Океан з усіх боків. Сонце пропливає мідним схилом неба, що розкинулося над поверхнею. На думку філософа Фалеса, плоска Земля плаває у міхурі (який виглядає як півколо). Планета сприймалася як центр Всесвіту, а місто Дельфи вважалося «пупом Землі». Сходи та заходи Сонця та планет обгрунтовувалися тим, що вони рухаються по колу.
Аристарх Самоський
Що цікаво, у Стародавній Греції послідовники Піфагора вже вважали Землю та інші планети круглими. А видатний астроном тогочасної сучасності, Аристарх, висловлював свою думку щодо будови Миру. Він, мабуть, і був першим із відомих на сьогодні вчених, хто довів, що Земля кругла і обертається навколо Сонця разом із усіма планетами, а не навпаки. Це послужило, на думку деяких учених, поштовхом до формування вірних уявлень людини про будову планет та їх рух по небесному склепенню.
Коперник
Земля кругла і вона крутиться! Так чи майже так із упевненістю оголосив – загальнонародно! - цей великий учений, підірвавши своїми крамольними висловлюваннями весь церковний та науковий світ того часу. Адже до цього вчені мужі, зокрема, Ератосфен, стверджували, що наша планета має сферичну форму, і навіть примудрилися виміряти її діаметр. Тому дати однозначну відповідь на питання, хто довів, що Земля кругла, складно. Однак повернемося до Коперника. Знаменитий польський астроном жив і творив у епоху Ренесансу. Своїми спостереженнями він започаткував наукову революцію. Його робота, присвячена обґрунтуванню геліоцентричної схеми будови Всесвіту, тривала понад 40 років, аж до його смерті в 1543 році. Цікаво, що у книзі Коперника «Про обертання небесних сфер» (1543) дано оцінку розмірів планет і самого Сонця, відстаней між об'єктами, які досить близькі до сучасних наукових даних.
Чому Земля кругла?
Як би там не було, сучасна наука багато в чому спирається на згадані вище дослідження польського астронома, який багато століть випередив свій час. І все ж таки, чому Земля кругла, а не квадратна і не плоска, наприклад? Чому виявилися округлими і всі відомі планети Сонячної системи, їх супутники та саме світило - Сонце? Цьому факту є цілком конкретне фізичне пояснення. Вся річ у тому, що у Всесвіті відбувається постійне обертання. Земля крутиться довкола своєї осі. Місяць – навколо Землі. Наша та інші планети подорожують певними орбітами навколо зірки (Сонця), яка, у свою чергу, також схильна до обертання. Навіть величезні галактики рухаються своїми траєкторіями, обертаючись.
А сила тяжіння та обертання діє на всі боки поверхні будь-якої планети одночасно, в результаті надаючи їм приблизно однакову віддаленість від уявного центру (у глобальному сенсі). Ось чому земля кругла. Для дітей можна провести уявний експеримент. Уявити, що наша планета має будь-яку іншу форму. При посиленому обертанні сила впливу гравітації буде настільки велика, що навіть куб може через деякий час перетворитися на еліпс чи кулю.
Куля чи геоїд?
Звичайно, орбіти планет не ідеально круглі. Швидше вони нагадують витягнуті еліпси. До речі, і форма нашої Землі - не ідеальна куля, а плеската еліпсоїд (називається ще геоїдом). А сучасні дані щодо дослідження космосу показують, що на поверхні нашої блакитної планети є величезні западини (в районі Індії – мінус сто метрів) та опуклості (в районі Ісландії – до плюс ста метрів над поверхнею).
