¿Por qué la luna gira alrededor de la tierra, pero no cae en ella?

Cuando conduce en un automóvil con la ventana abierta y saca la mano afuera, puede sentir la fuerza del aire empujando la mano hacia atrás. Eso es arrastrar. (Básicamente). Las moléculas de aire en la atmósfera de la Tierra están golpeando tu mano y empujándola hacia atrás. Cuanto más rápido vayas, más difícil será empujar tu mano hacia atrás, porque las moléculas la golpean más fuerte.

Lo mismo ocurre con la ISS: es lo suficientemente alta como para estar fuera ** de la mayor parte de la atmósfera de la Tierra, pero no toda. Todavía hay algunas moléculas de aire que lo empujan cuando los golpea.

Entonces, dado que viaja lo suficientemente rápido alrededor de la Tierra para orbitar la Tierra y no retroceder hacia ella, esa velocidad, más su área de superficie alta, significa que las moléculas de aire que la golpean la empujan con una gran cantidad de fuerza. Entonces, con el tiempo, se ralentiza y debe acelerarse nuevamente.

Donde la luna está en el espacio, hay muy pocas moléculas (si es que hay alguna) para que choque y ralentice. Por lo tanto, conserva su velocidad alrededor de la Tierra y, por lo tanto, se mantiene a la misma distancia de la Tierra sin la necesidad de ninguna “ayuda” de nuestra parte (o de cualquier otra persona).

Los propulsores no están allí para contrarrestar directamente la atracción gravitacional de la Tierra, sino para otros efectos. Uno es el arrastre atmosférico (dado que la ISS está en órbita baja, 350 a 400 y algo kms) y otros son los tirones gravitacionales de la Luna y el Sol que distorsionan la órbita y el ángulo. Necesitamos que la ISS permanezca en una órbita específica, y es por eso que usamos propulsores. No disparan todo el tiempo. La atracción de la Luna es el mayor problema.

La Luna es muy grande, tiene un gran impulso y no se puede mover tan fácilmente. Por eso no necesita ningún propulsor. No se puede sacar de su órbita fácilmente. ¡Y si lo hiciera, los propulsores tendrían que ser enormemente poderosos!

¿Por qué no cae la Luna en la Tierra?

Debido a que la gravedad hace que las cosas orbitan entre sí en lugar de caerse juntas a menos que alguna otra fuerza (típicamente electromagnética) se interponga en el camino.

En la Tierra nos acostumbramos a que las cosas vuelvan a caer a la Tierra porque hay muchas fuerzas electromagnéticas que se interponen en el camino: fricción, arrastre, colisiones, etc. Sin embargo, en el espacio no se interpone mucho y los objetos tienden a orbitarse durante miles de millones de años. La Luna que orbita la Tierra es un ejemplo de esto, pero también lo es:

  • Tierra orbitando el Sol;
  • Lunas orbitando otros planetas;
  • Otros planetas que orbitan alrededor del sol; y
  • Casi cualquier objeto celeste que interactúa con otro objeto celeste a distancia.

Incluso objetos como el cometa Halley, que tiene una órbita alargada y sufre una pérdida de algo de material al interactuar con la radiación solar y el viento solar cada vez que entra en el sistema solar interno, logra perder el Sol y continuar orbitando durante muchos bucles antes. eventualmente se estrella contra algo …

Técnicamente, la luna no gira alrededor de la tierra. Tanto la Tierra como la Luna giran en torno a un centro de gravedad común que definitivamente no coincide con el centro real de la Tierra, sino que está dentro de él.

Sin embargo, parece girar realmente alrededor de la Tierra, si lo miras, incluso el centro de gravedad está dentro de la Tierra.
Aquí tienes los motivos:

1. Fuerza gravitacional. La tierra también gira alrededor de la luna debido a la misma fuerza, pero no hace falta decir que está en gran parte anulada debido a la masa de la Tierra.
2. El momento angular de una fuerza conservadora se conserva.
3. Las condiciones iniciales, incluida la colisión; debido a que algunos de los escombros estaban en equilibrio y seguían girando alrededor del planeta debido a las razones mencionadas anteriormente.

Dicho esto, te pido que leas las interacciones de las mareas y cómo la luna realmente está retrocediendo de la Tierra a una órbita más alta. Puede que le resulte interesante.

Se está alejando de la Tierra, pero muy lentamente.

Actualmente se encuentra en una órbita bastante estable (en comparación con la vida humana), porque así es como resultó ser. La hipótesis del impacto gigante es la teoría más ampliamente aceptada sobre la formación de la Luna. Dice que:

La Luna se formó a partir de los escombros de una colisión indirecta entre la Tierra y un cuerpo astronómico del tamaño de Marte, hace aproximadamente 4.500 millones de años.

Dio la casualidad de que después del impacto, solo tenía la cantidad correcta de velocidad para bloquearse en una órbita. Podría haber salido muy mal y haber sido una colisión directa, afortunadamente no fue así.

La rotación de la Tierra también podría haber cambiado radicalmente debido a la colisión. En el sistema actual de dos cuerpos de la Tierra y la Luna, la distancia aumenta gradualmente. Y debido a esto, la velocidad de rotación de la Tierra está disminuyendo (conservación del momento angular).

De hecho, desde la formación de la Luna, la duración de un día ha aumentado con el tiempo. No siempre fue las 24 horas del día. Y no va a ser lo mismo para siempre. Actualmente está aumentando en 1.7 milisegundos por siglo según las estimaciones. La duración de un día se estima en 22 horas hace 620 millones de años. No se sabe cuál fue la duración de un día antes del impacto.

La luna cae. Esta observación es cómo Newton descubrió la ley de la gravedad. Conociendo la órbita, calculó qué tan lejos cae en un período de tiempo y lo comparó con la aceleración de la gravedad en la tierra. Sabía la distancia a la luna, postuló 1 / r ^ 2 disminución de la aceleración. Se ajustaba muy bien.

Nota: Al caer, quiero decir, por supuesto, que si miras a la luna sobre la tierra, “cae” en la dirección que decidiste que estaba “arriba”. Pero se mueve hacia los lados por la cantidad necesaria para que permanezca en una órbita circular aproximada.

También podría preguntarse por qué la Luna no vuela hacia el espacio, lejos de la Tierra, porque la Luna tiene una velocidad orbital de 90 grados (aproximadamente) a la línea desde el centro de la Luna hasta el centro de la Tierra. La Luna también está siendo continuamente arrastrada hacia el centro de la Tierra, por supuesto. Estas dos cosas combinadas dan como resultado que la Luna orbita la Tierra. Esa es la explicación.

Piense en la órbita de la Luna como perfectamente circular, por simplicidad. En cualquier instante particular, la Luna tiene una velocidad en una tangente a su trayectoria orbital y exactamente a 90 grados con respecto a la línea que une los centros de la Luna y la Tierra.

Este enlace ofrece una discusión exhaustiva de este tipo de preguntas. Creo que trata bien con el concepto bastante confuso de “fuerza centrífuga”.
¿La fuerza centrífuga sostiene la Luna?

Todo el crédito va a la velocidad tangencial de la luna. Mientras la luna tenga velocidad tangencial, la luna seguirá orbitando la Tierra. En términos simples, la razón principal por la que la luna no cae sobre la Tierra es su momento angular orbital. Tan pronto como su momento angular orbital se vuelva cero, la luna caerá sobre la Tierra. La atracción gravitacional de la Tierra hará que la luna caiga sobre la Tierra.

Se trata de una mecánica newtoniana básica.

Trata de pensar así: si te paras en una torre, arroja una piedra en dirección horizontal. Entonces, ¿qué pasará? La tierra de piedra después de volar a cierta distancia

Luego arrojas la piedra con un mayor esfuerzo, ¿qué pasará? La piedra aterrizará después de volar más lejos

Luego arrojas la piedra con un mayor esfuerzo, ¿qué pasará? La piedra aterrizará después de volar más lejos ……

Inténtalo una y otra vez (si tienes mucho más esfuerzo), la piedra volará más y más

Así que imaginemos así, si tienes suficiente poder, la piedra volará y nunca aterrizará

Antes de tener tanto poder, debes tener un poder exacto para que la piedra nunca salga volando o aterrice. Llamamos a esta piedra que vuela sobre la tierra obrit. Esta piedra es la luna y el satélite

El Sol está continuamente tirando de los planetas hacia su centro, entonces ¿por qué los planetas no caen al Sol?

Hay dos fuerzas que actúan en los planetas cuando giran alrededor del Sol o en la Luna cuando gira alrededor de la Tierra. Una fuerza es la fuerza centrípeta que se dirige hacia el centro de masa del sistema. Esta fuerza atrae a la Luna hacia la Tierra (y no es más que la gravedad). La otra fuerza actúa en la dirección opuesta, y se conoce como fuerza centrífuga. Esta fuerza es proporcionada por la inercia del cuerpo giratorio (Luna) mientras gira alrededor de la Tierra.

Estas dos fuerzas son iguales en magnitud y opuestas en dirección. Por lo tanto, se cancelan entre sí y la Luna continúa girando alrededor de la Tierra, sin caer en ella. Si la velocidad angular de la Luna disminuye de tal manera que el valor de la fuerza centrífuga se vuelve menor que el valor de la fuerza centrípeta, la Luna caerá sobre la Tierra.

En realidad, si lo consideras correctamente, la luna ESTÁ cayendo hacia la tierra. Pero sigue perdiéndola porque tiene un movimiento de dirección que no es hacia la tierra, un vector de velocidad que está en ángulo recto con la dirección de la gravedad. La forma en que esto funciona geométricamente, con la gravedad y la dinámica del movimiento es una elipse con la tierra en un foco. (Descuidando ligeras variaciones debido al sol y los planetas).

La ISS necesita propulsores para mantenerse en órbita porque está en órbita terrestre baja. Hay una atmósfera muy delgada a ese nivel, y los efectos de fricción y electromagnéticos crean pequeñas cantidades de resistencia, a pesar de que están “en el espacio”. El espacio no tiene límites definidos y definidos. Hay un poco de gas allí. De todos modos, esa resistencia tiene que ser contrarrestada. La resistencia a la luna es mucho menor, porque está mucho más lejos y hay mucho menos gas.

Cuando se acercan, conservan energía, por lo que se vuelven más rápidos, y luego son más rápidos para avanzar más. La órbita es una elipse estable, no una espiral, porque una espiral interna no conserva la energía.

Esto es así debido a que las Fuerzas Centrípetas y Centrífugas actúan en la luna debido a la Tierra.

Estas fuerzas se equilibran entre sí y no permiten que la luna venga a la Tierra ni que la luna se aleje de la Tierra. Al igual que una piedra atada a una cuerda, cuando giramos la cuerda a nuestro alrededor.

Espero que hayas entendido. Gracias

La fuerza de la gravedad asegura que no se aleje flotando de la tierra y hace que gire a su alrededor. El hecho de que la luna no se estrelle contra la tierra se debe a la velocidad tangencial de la luna, en una dirección perpendicular a la dirección de la fuerza. De hecho, la revolución de la luna alrededor de la tierra se debe a dos causas: el movimiento tangencial y la constante caída hacia la tierra.

La luna está en caída libre, pero no cae a la Tierra porque tiene suficiente velocidad angular para mantener una órbita. Su impulso hacia adelante equilibra exactamente la fuerza gravitacional de la Tierra.

Porque está en órbita.

Para una explicación buena y simple de lo que eso significa, vea Ir a saltar de un planeta.

En resumen, la luna está cayendo constantemente, pero está volando en una tangente a la misma velocidad que está cayendo, por lo que en lugar de “caer en la Tierra” cae alrededor de ella en círculo.

Está cayendo a la tierra, y constantemente lo falta.

Así es como funciona la órbita. Todos los objetos en el espacio se atraen entre sí, cuanto más grande sea, más fuerte será el tirón y cuanto más cerca esté, más se sentirá el efecto.

El espacio es un vacío (casi) vacío. Entonces, cuando un objeto está viajando, no hay nada que lo desacelere, y simplemente sigue viajando a la misma velocidad.

En el sistema solar temprano, dos cuerpos masivos, uno mucho más grande que el otro, se encontraron. Esa fue la tierra y la luna. Esto hizo que la tierra bastante estable comenzara a tambalearse de un lado a otro, y plantó la luna para tener el mismo giro que la tierra. Después de que colisionaron, la luna se recuperó de la tierra, pero fue retenida por la gravedad de la tierra, por lo que no pudo escapar. Constantemente caía a la tierra, pero también viajaba constantemente en la dirección en la que comenzó. Los dos finalmente se igualaron a un punto donde era constante, y se ha mantenido así hasta hoy.

A la altitud de la ISS, hay muy poca atmósfera de la Tierra, pero hay algo.


La ISS tiene una superficie bastante alta para su masa, por lo que hay algo de resistencia.

La Luna está aproximadamente 1000 veces más lejos que la ISS. Prácticamente no hay atmósfera allí. Incluso si lo hubiera, la Luna es grande y masiva, y al ser una bola, su relación volumen / superficie es casi tan grande como puede llegar a ser.

La luna gira alrededor de la tierra con 1 km por segundo.
Se requiere la Luna Velocidad de escape para escapar de la curvatura espacio-temporal de la Tierra.
La velocidad de escape de la luna es de 1.414 km por segundo.
¿Cómo se puede lograr esta velocidad? Si la luna alcanzó esta velocidad por alguna razón, la luna dejará la curvatura del espacio-tiempo de la Tierra.
Mayor velocidad significa mayor energía.

Luego, ¿cómo puede colapsar la luna en la tierra?
Si la velocidad de la luna se reduce por debajo de 1 km por segundo, comenzará a caer a la tierra y finalmente colapsará.
La velocidad reducida de la luna significa energía reducida.

En realidad, está cayendo a la superficie de la tierra todo el tiempo. Pero a medida que cae, la tierra se curva y sigue cayendo y cayendo. Esto lo deja en una órbita circular alrededor de la tierra.