Mặt trăng là thiên thể gần nhất so với Trái đất trong vũ trụ. Khoảng cách trung bình giữa Mặt trăng và Trái đất là 384.400km. Nếu như con người đi bộ từ Trái đất đến Mặt trăng thì phải mất khoảng thời gian là 9 năm. Nếu như đi phi thuyền vũ trụ thì mỗi lần đi về từ Trái đất đến mặt trăng phải mất hơn 7 ngày.
Quỹ đạo quay quanh Trái đất của Mặt trăng là 27,32 ngày và khoảng cách từ Trái đất tới Mặt trăng là 384.000 km. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng Mặt trăng đang dịch chuyển với vận tốc 3,8cm/năm cách xa khỏi Trái đất. Con số này khá nhỏ nên chúng ta không thể thấy được bằng mắt thường.
Với tốc độ này thì trong 10.000 năm qua, Mặt trăng đã đi xa khỏi Trái đất được 380 mét. Và như vậy phải mất khoảng 5 tỷ năm nữa Mặt trăng mới đi được 200.000 km. Dù thế, khi đó Mặt trăng vẫn sẽ ở trong quỹ đạo của Trái đất với một chu kỳ khác hơn bây giờ.
5 tỷ năm nữa cũng là thời điểm Mặt trời đi vào giai đoạn phồng to lớp vỏ và trở thành sao khổng lồ đỏ to lớn tới mức nghiền nát Sao Kim, Sao Thủy và cả Trái đất lẫn Mặt trăng. Đó là một khoảng thời gian quá dài so với một đời người nên chúng ta không cần lo lắng về điều này.
Một câu hỏi đặt ra là vì sao Mặt trăng lại dịch chuyển đi xa khỏi Trái đất? Lý do là vì Mặt trăng tự quay quanh Trái đất, song lại bị khóa thủy triều với hành tinh của chúng ta. Do đó chu kỳ quỹ đạo của Mặt trăng trùng với chu kỳ tự quay của nó, nên Mặt trăng luôn hướng về phía Trái đất.
Do Mặt trăng và Trái đất có lực hấp dẫn nhau nên cả hai bị phồng lên ở phần hướng về nhau. Trong khi đó, Trái đất có chu kỳ tự quay ngắn hơn của Mặt trăng nên chỗ phồng do Mặt trăng gây ra trên bề mặt Trái đất liên tục di chuyển. Từ đó khiến Trái đất quay nhanh hơn so với chuyển động quỹ đạo của Mặt trăng.
Lực hấp dẫn của Mặt trăng lại kéo Trái đất quay chậm lại làm cho năng lượng quay giảm. Năng lượng này lại được chuyển hóa trực tiếp qua khiến Mặt trăng quay nhanh hơn. Điều này khiến Mặt trăng tự dịch chuyển ra xa hơn theo định luật gia tốc.
Mặt trăng là một vệ tinh quay quanh Trái đất, Mặt trăng không phát nhiệt cũng không phát sáng. Mặt Trăng là thiên thể duy nhất ngoài Trái Đất mà con người đã đặt chân tới.
Năm 1959 là năm mang tính lịch sử đối với công cuộc khám phá Mặt Trăng, mở đầu bằng chuyến bay của vệ tinh nhân tạo Luna 1 của Liên bang Xô viết đến phạm vi của Mặt Trăng, tiếp đó Luna 2 rơi xuống bề mặt của Mặt Trăng và Luna 3 lần đầu tiên cung cấp ảnh mặt sau của Mặt Trăng.
Năm 1966, Luna 9 trở thành tàu vũ trụ đầu tiên hạ cánh thành công và Luna 10 là tàu vũ trụ không người lái đầu tiên bay quanh Mặt Trăng. Hiện nay, các miệng hố đen ở vùng cực Nam của Mặt Trăng là nơi lạnh nhất trong hệ Mặt Trời.
Tại sao Mặt trăng không rơi xuống Trái đất? Đối với vấn đề đó, tại sao bất cứ thứ gì quay một vật thể lớn hơn lại không rơi vào vật thể lớn hơn?
belisarius - mùa thu không phải là lý do khiến nó di chuyển.Bạn đang xem: Tại sao mặt trăng không rơi xuống trái đất
Nhưng nó chính là lý do khiến nó liên tục biến ...Bạn đang xem: Tại sao mặt trăng không rơi vào trái đấtTôi không biết tại sao, nhưng làm thế nào thì dễ giải thích hơn. Điều kiện ban đầu! một thành phần vuông góc trên trục x nối trái đất và tâm mặt trăng. Nếu không, chúng ta sẽ không có cuộc trò chuyện này.HammanSamuel Trong GR, Mặt trăng hoàn toàn không được gia tốc.Nó chỉ đi theo một "đường thẳng".Mặt khác, bạn không rơi qua Trái đất bởi vì bạn đang được tăng tốc - bạn không di chuyển "theo đường thẳng".Tôi e rằng đó không phải là một điều gì đó rất dễ hiểu - nó đòi hỏi phải chấp nhận rằng không thời gian không chỉ là sự pha trộn giữa không gian và thời gian;đó là toàn bộ không thời gian bị cong, và độ cong có nghĩa là đường dẫn "trực tiếp" giữa hai điểm cũng bị cong [nhiều hơn độ cong của không gian, nếu bạn cố tách nó ra].Một khi bạn vượt qua vật lý cơ bản về quỹ đạo [nhìn từ góc độ Newton hoặc quan điểm tương đối tính tổng quát], mặt trăng thực sự đang di chuyển khỏi Trái đất.Sự phồng lên của thủy triều trên Trái đất, gây ra bởi lực hấp dẫn của Mặt trăng, đang làm chậm tốc độ quay của Trái đất [do ma sát].Chỗ phồng này hơi đi trước quỹ đạo của mặt trăng và truyền năng lượng cho "năng lượng quỹ đạo" của mặt trăng.Có một bài báo hay giải thích điều này tại đây //www.bbc.com/news/science-enosystem-12311119.Tôi hoàn toàn nhận ra sức hút trong khái niệm đơn giản do Newton đề xuất, rằng một vật thể quay quanh là _falling_.Đó là một ý tưởng bề ngoài hợp lý và đơn giản hấp dẫn.Nhưng sự thật lại rất khác, và không liên quan đến sự sụp đổ.Vật thể quay xung quanh phải có đủ _momentum_ [đọc: _ vận tốc_] và đủ chuyển động / hướng ra ngoài [đọc: _angular_ xung lượng], để _prevent_ nó rơi xuống.Hướng chuyển động của nó luôn luôn _ cách xa khối lượng trung tâm, sao cho nếu lực hấp dẫn không thành công [ví dụ: hành tinh phát nổ!] Thì động lượng của vệ tinh sẽ mang nó _away_ [không bao giờ _down_]. Chín câu trả lời: #1+112Mark Eichenlaubview on stackexchangechonmuacanho.com.com permalinkMặt trăng không rơi xuống Trái đất vì nó nằm trong một quỹ đạo.
Một trong những điều khó khăn nhất để học về vật lý là khái niệm lực. Chỉ bởi vì có một lực tác động lên vật gì đó không có nghĩa là nó sẽ chuyển động theo hướng của lực. Thay vào đó, lực ảnh hưởng đến chuyển động theo hướng của lực nhiều hơn một chút so với trước đây.
Ví dụ: nếu bạn lăn một quả bóng bowling thẳng xuống một làn đường, sau đó chạy lên bên cạnh nó và đá nó về phía rãnh nước, bạn tác dụng một lực về phía rãnh nước, nhưng quả bóng không đi thẳng vào rãnh nước. Thay vào đó, nó tiếp tục đi xuống làn đường, nhưng cũng bắt kịp một chút chuyển động theo đường chéo.
Hãy tưởng tượng bạn đang đứng ở rìa của một vách đá cao 100m. Nếu bạn thả một tảng đá ra, nó sẽ rơi thẳng xuống vì nó không có vận tốc đầu, vì vậy vận tốc duy nhất mà nó nâng lên là hướng xuống từ lực hướng xuống.
Nếu bạn ném tảng đá ra theo chiều ngang, nó sẽ vẫn rơi, nhưng nó sẽ tiếp tục di chuyển theo chiều ngang và rơi theo một góc. [Góc không đổi - hình dạng là một đường cong được gọi là parabol, nhưng điều đó tương đối không quan trọng ở đây.] Lực hướng thẳng xuống, nhưng lực đó không ngăn đá chuyển động theo phương ngang.
Nếu bạn ném đá mạnh hơn, nó sẽ đi xa hơn và rơi ở một góc nông hơn. Lực tác dụng lên nó từ trọng lực là như nhau, nhưng vận tốc ban đầu lớn hơn nhiều và do đó độ lệch ít hơn.
Bây giờ, hãy tưởng tượng ném hòn đá thật mạnh để nó đi một km theo phương ngang trước khi chạm đất. Nếu bạn làm điều đó, một cái gì đó hơi mới sẽ xảy ra. Tảng đá vẫn rơi nhưng phải hơn 100m mới rơi xuống đất. Lý do là Trái đất bị cong, và khi tảng đá di chuyển ra ngoài hàng km đó, Trái đất thực sự bị cong bên dưới nó. Trong một km, nó cho thấy Trái đất cong đi khoảng 10 cm - một sự khác biệt nhỏ, nhưng là một sự thật.
Khi bạn ném tảng đá thậm chí còn mạnh hơn thế, sự uốn cong của Trái đất bên dưới càng trở nên đáng kể. Nếu bạn có thể ném tảng đá đi 10 km, Trái đất sẽ cong đi 10 mét, và trong 100 km ném trái đất cong đi cả km. Bây giờ hòn đá phải rơi xuống một đoạn rất dài so với vách đá 100m mà nó đã rơi xuống.
Xem thêm: Ong Làm Tổ Trong Nhà Là Điềm Gì, Giải Mã Điềm Báo Tương Lai
Hãy xem hình vẽ sau. Nó được tạo ra bởi Isaac Newton, người đầu tiên hiểu được quỹ đạo. IMHO, đó là một trong những biểu đồ vĩ đại nhất từng được tạo ra.
Điều nó cho thấy rằng nếu bạn có thể ném đá đủ mạnh, Trái đất sẽ cong ra khỏi bên dưới đá nhiều đến mức tảng đá thực sự không bao giờ tiến gần đến mặt đất hơn. Nó đi hết một vòng trong vòng tròn và có thể đập vào đầu bạn!
Đây là quỹ đạo. Đó là những gì vệ tinh và mặt trăng đang làm. Chúng tôi thực sự không thể làm điều đó ở đây gần bề mặt Trái đất do sức cản của gió, nhưng trên bề mặt của mặt trăng, nơi không có khí quyển, bạn thực sự có thể có quỹ đạo rất thấp.
Đây là cơ chế mà mọi thứ "ở lại" trong không gian.
Lực hấp dẫn sẽ yếu đi khi bạn ra xa hơn. Lực hấp dẫn của Trái đất ở mặt trăng yếu hơn nhiều so với ở vệ tinh quỹ đạo trái đất thấp. Vì lực hấp dẫn ở mặt trăng yếu hơn rất nhiều nên mặt trăng quay quanh quỹ đạo chậm hơn nhiều so với Trạm vũ trụ quốc tế. Mặt trăng mất một tháng để đi một vòng. ISS mất vài giờ. Một hệ quả thú vị là nếu bạn đi ra ngoài với khoảng cách vừa phải, khoảng sáu bán kính Trái đất, bạn sẽ đạt đến điểm mà lực hấp dẫn bị suy yếu đủ để một quỹ đạo quay quanh Trái đất mất 24 giờ. Ở đó, bạn có thể có "quỹ đạo không đồng bộ địa lý", một vệ tinh quay xung quanh sao cho nó ở trên cùng một điểm trên đường xích đạo của Trái đất khi Trái đất quay.
Mặc dù lực hấp dẫn sẽ yếu đi khi bạn ra xa hơn, nhưng không có khoảng cách nào là giới hạn. Về lý thuyết, lực hấp dẫn kéo dài vĩnh viễn. Tuy nhiên, nếu bạn đi về phía mặt trời, cuối cùng lực hấp dẫn của mặt trời sẽ mạnh hơn lực hấp dẫn của Trái đất, và sau đó bạn sẽ không quay trở lại Trái đất nữa, thậm chí còn thiếu tốc độ quay quỹ đạo. Điều đó sẽ xảy ra nếu bạn đã đi khoảng 0,1% khoảng cách tới mặt trời, hoặc khoảng 250.000 km, hoặc 40 bán kính Trái đất. [Khoảng cách này thực sự nhỏ hơn khoảng cách tới mặt trăng, nhưng mặt trăng không rơi vào Mặt trời vì nó quay quanh mặt trời, giống như chính Trái đất vậy.]
Vì vậy, mặt trăng "rơi" về phía Trái đất do lực hấp dẫn, nhưng không tiến lại gần Trái đất hơn vì chuyển động của nó là một quỹ đạo và động lực của quỹ đạo được xác định bởi cường độ của lực hấp dẫn tại khoảng cách đó và bởi định luật chuyển động của Newton.
lưu ý: phỏng theo câu trả lời tôi đã viết cho một câu hỏi tương tự trên quora
Mặt trăng liên tục rơi về phía trái đất nhưng luôn mất tích! Tương tự với các hành tinh khác.
Nói chung, trong trường lực trung tâm vuông nghịch đảo, người ta có thể tính toán quỹ đạo của một hạt và xác minh rằng quỹ đạo đó là một hình parabol hoặc hình elip hoặc hyperbol [phần hình nón] tùy thuộc vào vị trí ban đầu và động lượng ban đầu của hạt. Đối với một hệ hai vật thể với những điều kiện ban đầu nhất định, nó là một quỹ đạo elip ổn định. Trong trường hợp mặt trời và trái đất, nó là một hình elip [bỏ qua lực hút của các vật thể khác và cũng bỏ qua độ chính xác tương đối tính của quỹ đạo].