cleaned_Dvizhenie-tel-vokrug-gravitacionnogo-centra

1.

ФИЗИКА · 9 КЛАСС
Движение тел
вокруг
гравитационного
центра
Солнечная система и галактики
Романов Богдан · 9Г

2.

ОСНОВНОЙ ПРИНЦИП
Гравитация заставляет тела двигаться
вместе
Масса притягивает массу
Движется вся система
Любые тела с массой притягиваются друг
к другу.
В системе из двух или более тел
движение определяется их общей
массой.
Модель упрощена: реальные орбиты могут быть эллиптическими и изменяться со временем.
Обращение вокруг
общего центра
Точнее говорить: тела обращаются вокруг
общего центра масс, а не вокруг
неподвижного Солнца.

3.

ПОНЯТИЕ
Барицентр — невидимая точка
равновесия
Барицентр — центр масс системы тел.
Каждое тело движется по своей орбите вокруг этой точки.
Чем больше разница масс, тем ближе барицентр к более
массивному телу.
Большое тело
Двигается вокруг центра
масс на малом радиусе.
УПРОЩЁННАЯ ФОРМУЛА
d — расстояние между телами; r₁ — расстояние первого тела до барицентра.
Малое тело
Центр масс
Движется вокруг общего
центра масс ближе к
большому.
Невидимая точка ближе
к большему телу на
расстоянии d.

4.

ЗЕМЛЯ И ЛУНА
Центр масс
находится внутри
Земли
Земля и Луна обращаются вокруг общего барицентра, а не Луна
вокруг абсолютно неподвижной Земли.
Барицентр системы Земля–Луна находится примерно в 4 671 км
от центра Земли.
Земля совершает небольшое «покачивание», которое можно
измерять.
Источник числа: Encyclopaedia/Wikipedia, статья о барицентре Земля–Луна.
Земля и Луна: оба тела движутся вокруг общего центра.

5.

Взгляд сверху: Солнце тоже совершает небольшое движение вокруг барицентра системы.
СОЛНЦЕ НЕ НЕПОДВИЖНО
Солнце тоже движется
Солнце содержит почти всю массу Солнечной системы, поэтому барицентр обычно расположен близко к нему.
Но особенно массивный Юпитер заставляет Солнце заметно смещаться вокруг общего центра масс.
Орбиты планет не идеальные окружности, а эллипсы; их форма и положение меняются со временем.

6.

СЛЕДУЮЩИЙ МАСШТАБ
Солнечная система движется внутри
Галактики
Солнечная система в области Ориона.
Орбита вокруг центра Галактики.
Движение на галактическом уровне.
Солнечная система находится в области Ориона и обращается вокруг центра Млечного Пути со скоростью около 828 000 км/ч. Один оборот — около 230 млн лет. Источник: NASA.

7.

ГАЛАКТИЧЕСКИЙ МАСШТАБ
В галактике звёзды
тоже вращаются
вокруг общего
центра
Звёзды, газ и пыль удерживаются гравитацией всей галактики.
Они движутся по орбитам вокруг галактического центра, а не
«висят» неподвижно.
В центре Млечного Пути находится сверхмассивная чёрная
дыра, но движение галактики определяется всей
распределённой массой.
Галактический центр — не единственный источник притяжения.

8.

УСТОЙЧИВЫЕ ОРБИТЫ
Почему галактики не разлетаются?
Гравитация связывает звёзды в единую систему, а скорость движения определяет, что произойдёт дальше.
Скорость мала
Скорость велика
Подходящая скорость
Тело теряет высоту и падает к
центру системы.
Тело может уйти из системы и
больше не вернуться.
Притяжение и движение образуют
устойчивую орбиту.
Наблюдаемое вращение галактик показывает, что в них есть большая масса, включая тёмную материю.

9.

СВОДКА
Один принцип — разные масштабы
Меняется масштаб, но сохраняется логика: масса → притяжение → общий центр → орбита.

10.

ГЛАВНЫЙ ВЫВОД
В космосе почти нет абсолютно
неподвижных тел
Каждая система движется вокруг своего центра масс, а её орбиты зависят от распределения массы и скорости.
01
Масса
02
Притяжение
03
Общий центр
04
Орбита
От движения Луны вокруг барицентра до вращения Млечного Пути действует один и тот же закон тяготения.