Gravedad: ¿Por qué la Tierra no cae al Sol o la Luna cae a la Tierra?

Lo notable de los satélites es que no simplemente caen a la Tierra; dan vueltas y vueltas y vueltas … “Por siempre”, por así decirlo, hasta que sucede algo que lo cambia. Vamos, admítelo, eso es notable. Es obvio y simple si sabes por qué funciona. (Entonces es realmente simple y obvio).

La luna es un satélite que ha estado orbitando la Tierra durante ~ 4.500 millones de años y no muestra signos de caída; de hecho, se está alejando lentamente. La Tierra orbita al sol de la misma manera.

Como explicaron muchas de las otras respuestas, la razón por la que algunos satélites caen a la Tierra es que sus órbitas fueron perturbadas por fuerzas externas. El más común para nosotros es el arrastre atmosférico, pero cualquier fuerza aplicada a un satélite puede alterar una órbita: magnética, cinética, gravitacional, lo que sea. Los satélites alrededor de la Tierra, tan cerca de la atmósfera superior, experimentan bastante arrastre, mientras que los planetas que giran alrededor de las estrellas viajan a través de un vacío mucho más delgado, por lo que encuentran mucha menos fricción.

Para evitar caer al Sol, la Tierra necesita contrarrestar la fuerza que la empuja hacia el Sol.

La fuerza que empuja a la Tierra hacia el Sol es la gravedad. Podemos describir esa fuerza como:

[matemáticas] F = GmM / r ^ 2 [/ matemáticas]

Donde G es la constante gravitacional, m es la masa de la Tierra, M es la masa del Sol yr es la distancia entre el centro de masa del Sol y el centro de masa de la Tierra.

Un objeto que viaja en un camino circular tiene una fuerza ficticia llamada fuerza centrífuga. Podemos describir eso como:

[matemáticas] F = mv ^ 2 / r [/ matemáticas]

Donde m es igual a la masa del objeto, v es igual a la velocidad del objeto yr es igual a la distancia entre el centro del círculo y el centro de masa del objeto.

Entonces, para una órbita estable, estas dos fuerzas son equivalentes:

[matemáticas] F = GmM / r ^ 2 = mv ^ 2 / r [/ matemáticas]

Podemos ver de inmediato que podemos eliminar m de ambos lados, diciéndonos que la masa del planeta es irrelevante. También podemos eliminar uno de los r, entonces:

[matemáticas] GM / r = v ^ 2 [/ matemáticas]

Reorganizado, podemos determinar que mientras la Tierra viaje a una velocidad tangencial al círculo que describe su órbita de cierta cantidad, habremos equilibrado el sistema:

[matemáticas] v = \ sqrt {GM / r} [/ matemáticas]

Eso nos dice que mientras la Tierra avance a esa velocidad, se mantendrá a una distancia relativamente fija del sol. Para la Tierra, eso es 29.747 km / s (66.542 millas por hora). Por cada distancia que cae la Tierra hacia el sol, se mueve lo suficientemente hacia adelante como para mantener la misma distancia radial.

Nota: Por simplicidad, he hablado como si la órbita de la Tierra fuera un círculo. En realidad es una elipse, pero Newton demostró que los mismos conceptos son ciertos, simplemente redefinimos la “r” usando uno de los focos de la elipse.

Su pregunta es realmente ” Si los satélites caen fuera de la órbita, y hacia la Tierra, ¿por qué el sol no cae al sol?”

Estoy confundido por tu pregunta. Traduciéndolo a más ciencia, podría ser: ¿Cómo es que el sol atrae al sol pero no se derrumba?

Vamos a explicarlo simple pero correcto.

La gravitación se comporta en base a algo como Masa del objeto 1 * Masa del objeto 2 dividida por la distancia entre los dos cuadrados.

En otras palabras, algo dos veces más lejos es 4 veces menos atraído, lo que tendemos a llamar cuadrático inverso. Si hace que la masa del objeto sea dos veces mayor, entonces la fuerza también es dos veces mayor, lo que llamamos lineal.

Al mismo tiempo, el sol atrae muchas cosas de las que sopla la materia. Esto está en un equilibrio algo estable. Como si atrajera la tierra. Pero mientras cae la tierra también se mueve de lado. Como resultado, afortunadamente echa de menos el sol mientras se mueve en una órbita casi circular.

Lo mismo sucede con los satélites. Ahora un satélite también se siente atraído por el sol, pero como está mucho más lejos, también está mucho, mucho menos atraído por el sol que por la tierra. Muchos satélites están a unos 35880 km de distancia (es decir, aproximadamente 3 veces el diámetro de la tierra. Podría poner 30 tierras entre ella y la luna). Allí la caída es tan lenta que la rotación de la tierra continúa. Como resultado, siempre aparecen en el mismo lugar ‘sobre’ la tierra. Esto se llama órbita geoestacionaria. Es bastante útil si necesita transmitir muchos datos hacia arriba y hacia abajo para no tener que jugar con antenas grandes y mantenerlas apuntadas al satélite.

A esa gran distancia no es fácil ver nada. Incluso está tan lejos que se necesita una señal cercana a 0.4 segundos para llegar a esa distancia. Es posible que hayas visto eso en la televisión. Los tipos inteligentes se ven estúpidos porque incluso preguntas simples en las que parecen tener que pensar demasiado tiempo. No es que sean tontos … solo el uso del satélite hace que parezcan lentos con los oídos.

Por lo tanto, hay muchos satélites espías y telefónicos mucho más cercanos a la Tierra. Allí, a veces, pueden sumergirse lo suficiente en el aire muy delgado para reducir la velocidad. No es un buen movimiento si usted es un satélite porque la desaceleración es seguida por una órbita más baja … más arrastre … órbita más lenta … fusión cálida cálida y ardiente.

¿Por qué no echar un vistazo a este sitio web que muestra cuán realmente lejos está el sol y dónde está la luna, etc.? Podría ayudarlo a sentirse menos preocupado por la caída del cielo sobre el sol.

ESPACIO OMG

En realidad, todos estos cuerpos celestes están cayendo hacia el objeto que orbitan. Funciona un poco así:

A medida que la luna orbita, está cayendo constantemente hacia la tierra, pero debido a la dinámica de la órbita y la gravedad que la arrastra a medida que cae, ¡la luna extraña al planeta cada vez! Lo mismo ocurre con el sol, ya que la tierra gira alrededor de la gravedad del sol y lo empuja haciendo que pierda el sol todo el tiempo.

Los objetos en órbita son aquellos que intentan volar en una tangente a un círculo alrededor del cuerpo que orbitan exactamente a la misma velocidad que la gravedad los impulsa hoy al centro de masa de ese cuerpo.

En otras palabras, ESTAMOS cayendo hacia el sol, pero estamos volando a la misma velocidad.

Newton descubrió esto hace mucho tiempo. Propuso el experimento mental en el que se dispara un cañón desde la cima de una montaña. Ignorando la resistencia del aire y asumiendo que no golpea nada. cuanto más rápido sea el disparo, más caerá:

Eventualmente, volará tan lejos que el suelo es arrastrado perpetuamente por la curvatura de la tierra, y el cañón orbitará esencialmente para siempre.

Así es como funcionan todas las órbitas.

No solo caemos al Sol porque cuando comenzó nuestro sistema solar, ocurrió una gran explosión que arrojó escombros lejos de nuestro sol y nuestro planeta fue uno de ellos.

Cuando el sol recuperó su forma después de la explosión, atrajo otros objetos, aunque algunos entraron directamente y chocaron, otros fallaron y siguieron su camino como nosotros.

Nosotros y otros planetas vamos hacia el sol, pero lo echamos de menos cada vez debido a nuestro impulso lateral y eso crea una órbita. La fuerza con la que el planeta gira alrededor del sol es mayor que la fuerza con la que el sol atrae a los planetas.

Esto es como la órbita de la Estación Espacial Internacional. Están constantemente cayendo hacia nosotros, pero la fuerza gravitacional es menor que la velocidad paralela de ISS. Aunque cada planeta se está acercando al sol, pero en comparación con el tamaño de los cuerpos giratorios son muy pequeños.

La gravedad o el espacio curvo no siempre hacen que las cosas caigan, a veces los objetos están en órbita como la luna alrededor de la tierra o la tierra alrededor del sol.

¿Pero por qué el objeto está en órbita? Según el concepto de Einstein, la materia curva el espacio a su alrededor, también determina cómo se mueven los objetos alrededor de objetos masivos como la luna alrededor de la tierra o la tierra alrededor del sol.

Entonces la tierra está orbitando al sol porque el espacio está curvado a su alrededor y la luna está orbitando la tierra también debido al espacio curvo a su alrededor. La curva depende de la masa del objeto central y la distancia desde él.

Como puede ver debido a la curva, los objetos se mueven en movimiento curvelinear, para romper su camino y hacerlos caer, requeriría una enorme cantidad de energía para hacer eso.

Si los satélites caen fuera de la órbita, y hacia la Tierra, ¿por qué la Tierra no cae al Sol?

Los satélites caen fuera de la órbita alrededor de la Tierra porque pierden energía debido a la pequeña cantidad de fricción causada por la atmósfera residual (aunque la presión de la atmósfera en órbita probablemente sea menor que un muy buen vacío creado en la Tierra). Esa energía necesita ser reemplazada para mantener el satélite en órbita.

La Tierra casi no sufre pérdida de energía en su órbita alrededor del Sol. De hecho, debido a los efectos de las mareas que transfieren pequeñas cantidades de momento angular del giro del Sol a la órbita de la Tierra, la órbita de la Tierra se está moviendo un poco más lejos del Sol.

En unos cinco mil millones de años, la Tierra puede estrellarse contra el Sol, pero eso se debe a que el Sol está terminando su período de ser una estrella de secuencia principal y convertirse en un Gigante Rojo. En ese punto, el radio del Sol será aproximadamente del tamaño de la órbita actual de la Tierra. Se desconoce si la lenta deriva de la Tierra lo salvará o quedará atrapado en la resistencia de la atmósfera del Sol. De cualquier manera, “nosotros” se quemará hasta quedar crujiente 🙁

Gran pregunta, es casi la misma pregunta que Newton hizo que condujo a su Ley Universal de la Gravedad. La pregunta que Newton hizo fue: “¿Por qué la Luna no cae hacia la Tierra? ”

La historia común contada por los matemáticos sobre Newton y la gravedad es que Newton desarrolló el cálculo y aplicó el cálculo a las leyes de movimiento planetario de Kepler y derivó la fórmula de la gravedad. Esto es correcto hasta donde llega, pero establecer la conexión entre la fuerza que mantiene a los planetas en órbita alrededor del Sol y la Luna en órbita alrededor de la Tierra y la razón por la que una manzana cae de un árbol fue un profundo cambio de paradigma. De hecho, cuando Newton calculó por primera vez la ley r ^ 2 que mantiene a los planetas en sus órbitas, simplemente la archivó y pasó a otros intereses.

La historia, como el mismo Newton la contó, es algo así. Newton estaba sentado afuera cerca de un manzano, cuando una manzana cayó al suelo. Newton levantó la vista hacia la Luna diurna y preguntó “si cae una manzana, ¿por qué no cae la Luna?”

¿Por qué Newton hizo esta pregunta cuando nadie había hecho previamente esta pregunta aparentemente simple? Galileo murió en el mismo año en que nació Newton (aunque vivían bajo diferentes calendarios, Julián y Gregoriano). Galileo había girado su telescopio hacia la Luna y había demostrado que la Luna era un objeto real con montañas y cráteres. Antes de Galileo, si alguien tuviera la pregunta de por qué no cae la Luna, la respuesta se habría basado en el modelo del Universo de Aristóteles. Aristóteles dijo que los cuerpos celestes estaban hechos del quinto elemento o quintaesencia. Quinessence era infinitamente fuerte, infinitamente ligero y no se deterioraba como las cosas en la Tierra.

Newton fue uno de los primeros en hacer la pregunta “¿Por qué no cae la Luna?”. La respuesta, por supuesto, es que la Luna cae hacia la Tierra, pero sigue desaparecida. Newton luego recordó su fórmula r ^ 2 y la aplicó tanto a la manzana como a la Luna (que es otra historia propia) y desarrolló la Ley Universal de la Gravedad.

Ate una cuerda al mango de un cubo y luego gírelo en círculo. Debe continuar ejerciendo una tensión en la cuerda, tratando de tirar del cubo hacia usted si desea mantener el cubo moviéndose en un arco continuo. Si la cuerda se rompiera repentinamente, entonces el cubo se iría volando, en la dirección en que se movía en el instante en que la cuerda se rompió. Si el tirón es demasiado fuerte, el cubo se moverá hacia ti. Si es demasiado débil, no podría mantener un movimiento circular constante.

La gravedad es la “cuerda” que tira de la Tierra hacia el sol. Sin gravedad, nuestro planeta navegaría lejos del sistema solar. La “tensión” de la gravedad mantiene al planeta en movimiento en una órbita continua alrededor del sol. La velocidad y la distancia de la Tierra son tales que resulta en una órbita estable. No se necesita un diseñador inteligente; si no fuera así, no estaríamos aquí para hacer estas preguntas. Por cierto, los astrónomos recientemente un planeta solitario, moviéndose a través del espacio y sin orbitar una estrella. Cómo esto llegó a ser, queda por explorar.

Los satélites vuelven a caer a la tierra debido a una planificación deliberada o debido al arrastre de la atmósfera de rastreo en órbita baja. Los satélites en órbita alta u órbita geosíncrona podrían orbitar durante millones de años sin demasiada descomposición.

El sol, en cierto sentido, cae dentro de sí mismo, pero la presión en el sol escupe la materia en un proceso llamado equilibrio hidrostático. Si observa un primer plano del sol, verá muchas pequeñas células llamadas ‘gránulos’ donde ocurre este ciclo. Son típicamente del tamaño de los Estados Unidos continentales.

“Si los satélites caen fuera de la órbita, y hacia la Tierra, ¿por qué la Tierra no cae al sol?”

Los satélites “caen” fuera de la órbita por dos razones: se desorbitan deliberadamente o experimentan una descomposición orbital.

Hay varias razones posibles para desorbitar un satélite. Una razón sería el reingreso como parte de la misión, como los astronautas que regresan a la tierra. Otra razón sería eliminar el satélite de la órbita de forma planificada. Por ejemplo, la estación espacial Mir fue desorbitada deliberadamente para asegurarse de que los escombros salpiquen en áreas oceánicas conocidas. Esto hizo que ciertos escombros no causaran daños ni lesiones.

La descomposición orbital afecta a los satélites en la órbita terrestre baja (LEO). Hay menos aire en LEO que en la mejor cámara de vacío que podemos construir en la Tierra, pero todavía hay una cantidad muy pequeña. Es suficiente para producir resistencia y ralentizar un satélite. Si desea que su satélite permanezca activo, debe reiniciarlo periódicamente. La vida orbital aumenta con la altitud. Las naves espaciales en órbitas muy bajas pueden volver a entrar en días o semanas; a menudo hay una estrella fugaz o dos por volver a entrar en los escombros.

Puede consultar el artículo de Wikipedia sobre órbitas para obtener más información sobre la mecánica orbital. Me parece algo muy bueno, yo mismo.

Hay dos fenómenos diferentes que actúan para garantizar que la Tierra continúe orbitando al Sol.

La Tierra posee un campo de gravedad al igual que el Sol. El campo de gravedad más poderoso del Sol impone una reducción de la fuerza del campo de gravedad de la Tierra, lo que induce un efecto termodinámico gravitacional tanto para el Sol como para la Tierra que atrae a la Tierra hacia el Sol.

La Tierra también tiene un impulso relativista que es proporcional a su contenido de masa y velocidad que actúa en un ángulo hacia lo normal a su acercamiento al Sol y, por lo tanto, impone una órbita.

Aun así, hay una gran cantidad de física perteneciente a una órbita que actualmente es desconocida para la ciencia convencional. Por ejemplo, los resultados del efecto termodinámico gravitacional se invierten a medida que la Tierra se aleja del Sol.

Una descripción mucho más completa está disponible en mi libro de e-pub titulado ‘Explicando la naturaleza dinámica fundamental de la gravedad’, disponible a bajo costo en Online Self Publishing Book & eBook Company titulado Lulu.com.

Porque un objeto puede tener más de un movimiento al mismo tiempo.

Cualquier cuerpo en órbita, como la tierra que gira alrededor del sol o la luna que gira alrededor de la tierra, tiene 2 movimientos: movimiento HACIA ADELANTE y movimiento CAÍDO.

Para que una órbita sea estable, ambos movimientos deben estar en equilibrio, de modo que el movimiento hacia adelante siempre esté contrarrestando el efecto del movimiento descendente.
En efecto, la luna siempre cae hacia la tierra, pero su movimiento hacia adelante siempre evita que alcance su objetivo.

Esto puede continuar indefinidamente, siempre que los movimientos y las masas combinados sigan siendo los mismos.

El sol tira de la tierra con su fuerza gravitacional y, por otro lado, la tierra también ejerce lo mismo. Como resultado de la atracción gravitacional, terminamos teniendo fuerzas centrípetas y centrífugas. Lo que lleva una trayectoria circular u órbita en este caso.
Sí, la atracción del Sol es mucho mayor que la de nuestra Tierra, por lo tanto, está tirando de nuestra Tierra, lo que hace que el Sol sea el núcleo y la Tierra se desplaza lentamente hacia el Sol. Esto es en realidad un camino en espiral, pero como la desviación es débil, terminamos diciendo que es circular.
Ahora para responder a su pregunta, un día nos moveremos y posiblemente nos hundiremos en esa bola gigante de energía. Pero ese tiempo muy por delante de nuestra imaginación. Y la vida se extinguirá antes de eso debido al calor masivo recibido en la tierra.

Se puede explicar por simple movimiento circular
La fuerza gravitacional del sol atrae a los planetas hacia sí mismo, pero la velocidad del planeta está en una dirección perpendicular a la atracción, por lo que los planetas se mueven hacia el sol y al mismo tiempo también se mueve en una dirección perpendicular.
El movimiento resultante es circular.

“Por qué hacer” en primer lugar.
Todos los cuerpos celestes fueron empujados en todas las direcciones y como el espacio es un vacío, no perdieron energía.
Cualquier cosa con una masa tiene atracción gravitacional sobre todos los demás objetos en una relación
Tirón gravitacional = producto de masas de objetos / cuadrado de distancia b / w ellos
Entonces, las cosas grandes se atraían entre sí, había una aceleración entre sí y una recta que causaba un movimiento circular como lo explicó Gautam Oswal.

En realidad, la órbita está cayendo hacia el Sol (o lo que sea que estés orbitando), pero te estás moviendo lo suficientemente rápido como para que tu fuerza centrípeta equilibre la atracción del Sol. Si reduce la velocidad de la órbita, será menos capaz de equilibrar la atracción del Sol, y se acercará cada vez más hasta que entre en espiral. ¡Es el MVsqr / R de la Tierra lo que evita que la Tierra se fríe!

Considera al hombre como el sol y el toro como la tierra. Debido a la fuerza centrífuga del toro corriendo, no puede golpear al hombre porque el hombre se moverá cuando el toro se acerque a él. FÁCIL, ¿verdad?