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

Cuando conduces en un automóvil con la ventana abierta y metes la mano afuera, puedes sentir la fuerza del aire empujando tu 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 golpearán más fuerte.

Lo mismo con la ISS: es lo suficientemente alto como para estar afuera ** la mayoría ** de la atmósfera de la Tierra, pero no toda. Todavía hay algunas moléculas de aire que empujan hacia atrás cuando las golpea.

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

Donde está la luna en el espacio, hay muy pocas moléculas (si las hay) para que la golpee y la desacelere. Por lo tanto, conserva su velocidad alrededor de la Tierra y, por lo tanto, permanece a la misma distancia de la Tierra sin la necesidad de ninguna “ayuda” por parte de nosotros (o cualquier otra persona).

Los propulsores no están allí para contrarrestar directamente la fuerza gravitacional de la Tierra, sino por otros efectos. Uno es el arrastre atmosférico (ya que la ISS está en órbita baja, 350 a 400 y algo km) 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. El tirón 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 empujador. No se puede sacar de su órbita fácilmente. ¡Y si lo hiciera, los propulsores tendrían que ser enormemente poderosos!

¿Por qué la luna no cae en la tierra?

Porque la gravedad hace que las cosas se orbitan entre sí en lugar de caer 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 en la Tierra porque hay un montón de fuerzas electromagnéticas que se interponen en el camino: fricción, arrastre, colisiones, etc. En el espacio, sin embargo, nada se interpone en el camino y los objetos tienden a orbitar entre sí durante miles de millones de años. La Luna orbitando la Tierra es un ejemplo de esto, pero también lo es:

  • La Tierra orbitando el Sol;
  • Lunas orbitando otros planetas;
  • Otros planetas orbitando el Sol; y
  • Casi cualquier objeto celeste interactuando con otro objeto celeste a distancia.

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

Técnicamente la luna no gira alrededor de la tierra. Tanto la Tierra como la Luna giran alrededor de 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 que realmente gira alrededor de la Tierra, si lo miras, incluso el centro de gravedad está dentro de la Tierra.
Aquí tienes las razones:

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

Dicho esto, te solicito que leas las interacciones de las mareas y cómo la luna en realidad 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 aceptada acerca de la formación de la Luna. Dice que:

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

Sucedió que después del impacto, solo tenía la velocidad correcta para ser bloqueado 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 está aumentando 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 fueron 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 la comparó con la aceleración de la gravedad en la tierra. Sabía la distancia a la luna, postuló 1 / r ^ 2 disminución de la aceleración. Encajaba muy bien.

Nota: al caer, quiero decir, por supuesto, que si miras a la luna sobre la tierra, ésta “cae” en la dirección que decidiste que estaba “arriba”. Pero se mueve de lado solo por la cantidad necesaria para que se mantenga en una órbita circular aproximada.

También podría preguntar 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 extraída hacia el centro de la Tierra, por supuesto. Estas dos cosas combinadas dan como resultado que la Luna orbite la Tierra. Esa es la explicación.

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

Este enlace da una discusión completa de este tipo de pregunta. Creo que trata bien con el concepto bastante confuso de “fuerza centrífuga”.
¿La fuerza centrífuga sostiene a 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 convierta en 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.

Intenta pensar de esta manera: si te paras en una torre, lanza una piedra en dirección horizontal. Entonces, ¿qué pasará? La tierra de piedra después de volar alguna distancia.

Entonces tiras la piedra con mayor esfuerzo, ¿qué pasará? La piedra aterrizará después de volar más lejos.

Entonces tiras la piedra con mayor esfuerzo, ¿qué pasará? La piedra aterrizará después de volar un poco más …

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

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

Antes de tener tanto poder, debes tener un poder exacto que la piedra nunca volará ni aterrizará. Llamamos a esta piedra volando 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 en el 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 tira de 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 perdiéndolo porque tiene un movimiento de dirección que no es hacia la Tierra, un vector de velocidad que está en ángulos rectos a 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 solo foco. (Despreciando 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 la fricción y los efectos electromagnéticos crean pequeñas cantidades de resistencia, aunque estén “en el espacio”. El espacio no tiene límites definidos y definidos. Hay un poco de gas allí. De todos modos, ese arrastre debe ser contrarrestado. El arrastre en 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 y se mueven más lejos. La órbita es una elipse estable, no una espiral, porque una espiral interna no conserva energía.

Esto es así debido a las fuerzas centrípetas y centrífugas que 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 cadena que nos rodea.

Espero que hayas entendido. Gracias

La fuerza de la gravedad se asegura de que no se aleje de la tierra y la haga girar a su alrededor. El hecho de que la luna no se estrella 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 realmente 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 obtener una explicación buena y sencilla de lo que eso significa, consulte Ir a saltar desde un planeta.

En resumen, la luna está cayendo constantemente, pero está volando en una tangente al mismo ritmo que cae, por lo que en lugar de “caer sobre la Tierra”, cae a su alrededor en un círculo.

Está cayendo a la tierra, y constantemente la falta.

Así es como funciona la órbita. Todos los objetos en el espacio se acercan entre sí, cuanto más grande es, más fuerte es el tirón y cuanto más cerca estás, más se siente el efecto.

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

Al inicio del sistema solar, dos cuerpos masivos, uno mucho más grande que el otro, chocaron entre sí. Esa era la tierra y la luna. Esto hizo que la Tierra, bastante estable, comenzara a tambalearse de un lado a otro, y planteó la luna para que tuviera el mismo giro que la Tierra. Después de que chocaron, la luna rebotó en la tierra, pero fue retenida por la gravedad de la tierra, por lo que no pudo escapar. Estaba cayendo constantemente a la tierra, pero también viajaba constantemente en la dirección en la que comenzó. Los dos finalmente se igualaron a un punto en el que era constante, y se mantuvo así hasta hoy.

A la altura de la ISS, hay muy poco de la atmósfera de la Tierra, pero hay algo.


La ISS tiene un área de superficie bastante alta para su masa, por lo que hay un poco de resistencia.

La Luna está aproximadamente 1000 veces más lejos que la ISS. Prácticamente no hay ambiente allí. Incluso si la hubiera, la Luna es grande y masiva, y al ser una bola, su relación de volumen a área de superficie es 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 del espacio-tiempo terrestre.
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 cualquier motivo, la Luna dejará la curvatura del espacio-tiempo de la Tierra.
Mayor velocidad significa mayor energía.

A continuación, ¿cómo puede la luna colapsar 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 se 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.