¿Por qué la luna no choca contra la tierra, y está dentro de su atracción gravitacional?

Puedes imaginarte siendo un joven Isaac Newton, que reflexionó sobre las mismas preguntas. Supuestamente, en el patio de su madre, vio caer una manzana de un árbol y, al mismo tiempo, observó que la luna no caía tan bien. Razonó que debe haber una fuerza sin contacto (ahora llamada fuerza de gravedad) que actúa sobre la manzana y que también se extiende a la luna (y otros objetos, como planetas y cometas).

Continuó asumiendo correctamente que debido a que la luna también orbitaba la tierra (a diferencia de la manzana que estaba estacionaria hasta que su tallo se rompió y se cayó), tiene un movimiento que es una combinación de caer tanto a la tierra como moverse. la tierra. El resultado neto de estos dos movimientos es que la luna cae alrededor de la tierra.

Una figura bien conocida de la geometría nos ayuda a ver este resultado: el triángulo rectángulo, que tiene dos lados perpendiculares unidos por un segmento de línea larga llamado hipotenusa. Deje que el lado vertical represente el movimiento de la luna que cae directamente a la tierra e imagine que el lado horizontal es el movimiento de la luna alrededor de la tierra. Estos dos lados “se suman” para formar la hipotenusa, que no apunta ni vertical ni horizontalmente sino más bien “de lado”. Entonces, la hipotenusa representa tanto la dirección (como la cantidad) del movimiento de la luna.

Seguramente, la Luna y la Tierra sienten una atracción gravitacional entre sí. La luna no se estrella simplemente porque tiene suficiente velocidad en otra dirección. Si tomamos dos cuerpos masivos como la Luna y la Tierra y les permitimos tener velocidades iniciales cero en un marco de referencia inercial, entonces gravitarán uno hacia el otro y colisionarán, moviéndose a lo largo de una línea recta uno hacia el otro. Pero si toma dos de estos cuerpos y le da a uno de ellos cualquier velocidad inicial en dirección que no esté en la línea entre ellos (por ejemplo, perpendicular a la línea entre los objetos), entonces si esta velocidad no es muy baja, los dos cuerpos volarán uno alrededor del otro indefinidamente largos, nunca se encontrarán. Debido a que tener una velocidad inicial distinta de cero en la dirección ortogonal hace que la trayectoria general parezca una elipse, crea una órbita (no necesariamente un círculo). En esta órbita hay un punto donde dos objetos están más cerca uno del otro, y si esta distancia es mayor que el tamaño de los objetos, nunca chocarán, nunca chocarán.

Hay un juego de computadora muy agradable llamado Kerbal Space Program. Recomiendo jugar con él durante un tiempo para sentir cómo funcionan las órbitas. Deja muy claro cómo cualquier velocidad en dirección hacia el lado conduce inmediatamente a las órbitas (en los campos gravitacionales de los planetas) y lo realmente fácil que es perder un planeta, evitar la colisión y lo difícil que es golpearlo si tienes velocidad decente en dirección lateral.

O simplemente puedes jugar con este juguete en tu navegador:

http://www.nowykurier.com/toys/g …

Vea lo difícil que es chocar dos objetos masivos si tienen velocidades que no están en línea.

lo intenta todo el tiempo porque está cayendo hacia la tierra a 0.0028 metros por segundo por segundo debido a su distancia, mientras que en la tierra esa tasa de aceleración es de 9.8 metros por segundo por segundo.

El problema es que sigue perdiendo la Tierra cuando cae. Esto se debe a que la velocidad lateral de las lunas está en equilibrio con la velocidad a la que la luna cae hacia la tierra. Esto se llama orbitar.

Respuesta corta: porque se mueve hacia los lados aproximadamente tan rápido como cae hacia la Tierra. (Digo aproximadamente porque a veces es un poco más rápido y otras veces es un poco más lento, pero terminan siendo casi exactamente lo mismo en promedio).

De hecho, la Luna está en caída libre hacia la tierra. Pero tiene la velocidad orbital requerida para permanecer en la órbita correcta. por lo tanto, siempre echa de menos la Tierra y se mueve alrededor de la Tierra para siempre.