La velocidad de la luna es lo que evita que se estrelle contra la tierra. El campo gravitacional de la tierra está tirando de la luna, pero la luna viaja lo suficientemente rápido como para mantener su distancia de la tierra.
Si la luna viajaba demasiado rápido, saldría de su órbita y volaría. Si la luna orbitara demasiado lentamente, se movería en espiral hacia adentro y chocaría contra la tierra.
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La explicación real de la astrofísica es probablemente más complicada de lo que estoy a punto de mostrar, pero en términos de física de secundaria:
[matemáticas] F {_ {g}} = \ frac {Gm_ {1} m_ {2}} {r ^ 2} [/ matemáticas]
[matemáticas] F {_ {c}} = \ frac {mv ^ 2} {r} [/ matemáticas]
G es la constante gravitacional de Newton, m es masa, v es velocidad y r es la distancia entre la tierra y la luna.
La primera ecuación es la Ley de fuerza gravitacional de Newton, básicamente, cuán fuerte se tiran la tierra y la luna.
La segunda ecuación es la ecuación para la fuerza centrípeta, básicamente, la fuerza que permite que las cosas cambien de dirección o giren.
En este caso, la fuerza centrípeta que permite que la luna orbita (o “gira”) alrededor de la tierra es la fuerza gravitacional de la tierra ejercida sobre la luna. Por lo tanto:
[matemáticas] F {_ {g}} = F {_ {c}} [/ matemáticas]
[matemáticas] \ frac {Gm_ {luna} m_ {tierra}} {r ^ 2} = \ frac {m_ {luna} v ^ 2} {r} [/ matemáticas]
Al establecer las dos ecuaciones iguales entre sí, obtenemos una cierta velocidad v, que debería ser la velocidad tangencial de la luna.