ТЕКСТ РАБОТЫ.
Благодаря размерам и строению Луну иногда относят к планетам земной группы наряду с Меркурием, Венерой, Землей и Марсом. Луна имеет радиус 1738 километров. В печати описаны несколько вариантов строения Луны, которые сводятся в основном к следующему : внешняя кора толщиной от 60 до 100 км; мантия — оболочка сферы радиусами от 500 до 1700 км; жидкое внешнее ядро – оболочка сферы радиусами от 200 до 500 км и твёрдое ядро — сфера радиусом до 200км. В средствах информации не указывается положение твёрдого ядра как центра масс относительно геометрического центра Луны. И только в двух изданиях дана попытка указать на положение центра масс Луны относительно геометрического центра.
Рисунок1.Вариант строения Луны. Рисунок 2. Другой вариант строения Луны.
1.И. Н. Галкин, кандидат физико-математических наук ,В. В. Шварев, доктор технических наук .СТРОЕНИЕ ЛУНЫ.
Цитата: « Существенная особенность Луны – центр масс смещен от геометрического центра на 3 км к Земле и на 1 км влево (если смотреть с Земли)».
- ru.wikipedia.org/wiki/Луна.
Цитата : «Любопытно, что центр масс Луны располагается примерно в 2 км от геометрического центра в направлении к Земле».
Учитывая, что предлагаемые величины отклонений расположения центра масс и геометрического центра Луны составляют 0,5-0,7% диаметра твердого ядра, что много меньше возможной ошибки, а также что измерения по расположению центра масс и геометрического центра Луны до настоящего момента не проводились, можно констатировать, что данные гипотезы не имеют доказательной базы.
В данной статье сделана попытка доказать, что расположение центра масс Луны не совпадает с её геометрическим центром; центр масс находится на оси : геометрический центр Луны – геометрический центр Земли за геометрическим центром Луны относительно Земли, причём для доказательства этого приводятся некоторые опыты.
Для получения доказательств достоверности этого утверждения не будем лететь на Луны и проводить там опыты, а проанализируем особенности вращения Луны вокруг Земли.
Известно, что :
— период обращения Луны вокруг Земли равен 27,321661 земных суток;
— период обращения Луны вокруг собственной оси равен 27,321661 земных суток;
— Луна обращена к Земле всегда одной стороной.
Опыт №1.
Для проведения данного опыта возьмем тело с переменным положением центра тяжести, например, бутылку, наполовину наполненную водой. В зависимости от положения этого тела центр тяжести будет изменять свое положение относительно геометрического центра. Это хорошо видно на приведенных фотографиях.
Фото 1. Фото 2. Фото 3
Для проведения самого опыта привяжем к горлышку бутылки небольшую верёвку, возьмём другой конец верёвки в руку и начнём вращать бутылку, имея руку как центр вращения. При этом бутылка или тело с переменным положением центра тяжести будет занимать самое различное положение относительно центра вращения ( см. рис. 4), однако центр тяжести этого тела не изменяет своего положения и относительно центра вращения находится за геометрическим центром вращаемого тела.
Исходя из этого опыта можно сделать два вывода.
ВЫВОД 1 : При вращении тело с переменным положением центра тяжести, жестко связанное с центром вращения, строго фиксирует положение центра тяжести за геометрическим центром этого тела относительно центра вращения.
Рис. 4.
ВЫВОД 2 : При вращении тело с переменным положением центра тяжести, жестко связанное с центром вращения, всегда располагается одной стороной к центру вращения.
Опыт №2.
Учитывая, что наш спутник — Луна — вращается вокруг своей оси, несколько усложним опыт. Для этого создадим конструкцию (макет), изображённую на рис. 5.
Конструкция состоит из некоего материального кольца, пересекаемая двумя взаимно перпендикулярными осями через геометрический центр кольца : горизонтальной осью А и вертикальной осью Б. Материализуем ось А в пределах кольца : выполним её из того же материала, что и кольцо, закрепим эту ось в кольце , а на оси расположим некое материальное тело-«центр масс», которое может быть перемещено по оси и установлено в любой точке этой оси. С наружной стороны кольца по оси В прикрепим к кольцу штифты , предназначенных для закрепления кольца в материальной скобе, причем поверхности штифтов и сопрягаемые места скобы должны иметь нулевую (или близкую к нулевой) силу трения. Скоба соединена с материальной осью ,расположенной по оси А, благодаря которой вся система может вращаться вокруг оси С.
Установим «центр масс» в геометрическом центре кольца. Раскрутим кольцо вокруг оси В и одновременно всю конструкцию — вокруг оси С. Через некоторое время заметим, что вращение кольца и всей конструкции не изменяется – вся конструкция вращается вокруг оси С, а кольцо — вокруг оси В. Если предположить, что кольцо в данном опыте — аналог планеты Земля, то мы получим примерную модель вращения Земли вокруг Солнца.
Установим «центр масс» в любой другой точке материальной оси А кольца (см. рисунок 6).
Раскрутим кольцо вокруг оси В и одновременно всю конструкцию — вокруг оси С. Через некоторое время заметим, что плоскость, в которой находится кольцо, и плоскость скобы при вращении совпадают. Таким образом, кольцо, вращаясь в конструкции вокруг оси С, совершает один оборот вокруг оси С и одновременно один оборот вокруг оси Б, причем кольцо находится к оси С всегда одной стороной, а «центр масс» располагается за осью В по отношению к оси С. Если предположить, что на оси С находится планета Земля, то тогда мы получим примерную модель вращения Луны вокруг Земли.
Опыт №3.
Учитывая, что в соответствии с современным представлением о строение Луны твёрдое ядро «плавает» в жидком внешнем ядре, проведем следующий опыт. Возьмём некую ёмкость и наполним её водой примерно на 2/3( см. фото 7 ).
В воду опустим некое тело, вес которого будет равен весу вытесненной жидкости. В данном опыте взята обыкновенная пластиковая бутылка, емкостью 0,65 литра; в качестве «тела» взят деревянный цилиндр размерами D=20мм и Н=30мм (то есть объём V=9,42 куб. см.), окрашен масляной краской и с помощью гвоздей вес цилиндра установлен на величине
Фото 7.
9,42грамма. Как видно по фотографии тело находится на поверхности воды, хотя практически погружено в жидкость.
Создадим некую конструкцию примерно такую, как показана на рисунке 8.
На рисунке показана бутыль (1), наполненная водой, плавающее в воде «тело» (2), фото-видеокамера (3), соединяющая их достаточно жёсткая конструкция (4) и достаточно прочная нерастяжимая нить (5), которая соединена с центром вращения (6).
Фото 9. Фото 10. Фото 11.
Начнём раскручивать конструкцию с помощью нити (5) вокруг центра вращения (6). На фото 9 показано положение плавающего тела в бутыли перед началом вращения; на фото 10 — в начале вращения, на фото 11 — в середине вращения. На фотографиях видно, что плавающее тело стремится занять положение во время вращения ближе ко дну бутыли, то есть как можно дальше от центра вращения за геометрическим центром данной фигуры по отношению к центру вращения. Если этот опыт применить к вращению Луны вокруг Земли, то получается, что твёрдое ядро Луны постоянно находится ближе к дальней стороне Лунной мантии по отношению к Земле.
Основные выводы.
- Центр масс Луны не совпадает с геометрическим центром Луны и находится на оси «геометрический центр Луны – геометрический центр Земли» за геометрическим центром Луны по отношению к Земле.
- Учитывая, что центр масс Луны находится на оси «геометрический центр Луны – геометрический центр Земли» за геометрическим центром Луны по отношению к Земле, Луна, жёстко связанная с Землёй силами притяжения, вращаясь вокруг Земли, всегда обращена к Земле одной стороной.
Библиография.
- spb.ru/index28.html. Луна — наш космический спутник
- meteorite.narod.ru/proba/stati/stati86.htm . Геологическое строение луны
- И. Н. Галкин, кандидат физико-математических наук ,В. В. Шварев, доктор технических наук ,СТРОЕНИЕ ЛУНЫ
- wikipedia.org/wiki/Луна
- full-moon.ru/inner.html Внутреннее строение луны.
- mirkosmosa.ru/solnechnaya…/luna/luna-sputnik-zemli Луна- спутник земли.
- www.home-edu.ru/user/f/00000895/7…/moon_2.htm Внутреннее строение Луны.
- knowledge.allbest.ru/…/3c0b65625b2bc78a5d53b88521206c27_0.html Особенности происхождения и строения Луны.
- kosmos-gid.ru/solar_system/moon/Описание Луны.
Bibliography.
- spb.ru/index28.html. Moon — our space satellite.
- meteorite.narod.ru/proba/stati/stati86.htm . The geological structure of the moon.
- . Galkin, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, In. Shvarev, Ph.D., STRUCTURE OF THE MOON.
- wikipedia.org/wiki/ THE MOON.
- full-moon.ru/inner.html The internal structure of the moon.
- ru/solnechnaya…/luna/luna-sputnik-zemli The Moon is the Earth’s satellite.
- home-edu.ru/user/f/00000895/7…/moon_2.htm The internal structure of the moon.
- allbest.ru/…/3c0b65625b2bc78a5d53b88521206c27_0.html Features of the origin and structure of the Moon.
- kosmos-gid.ru/solar_system/moon/ Description of the moon.
Составил Овсяник М.В. январь 2017г.[schema type=»book» name=»ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ЛУНЫ.» description=»Предлагаемая работа относится к области астрономии, а точнее — к строению планет и их спутников. Сущность данной работы заключается в том, что расположение центра масс Луны не совпадает с её геометрическим центром; центр масс находится на оси : геометрический центр Луны – геометрический центр Земли за геометрическим центром Луны относительно Земли. Кроме того настоящая работа объясняет особенности вращения Луны вокруг Земли : и то, что период обращения Луны вокруг Земли равен периоду обращения Луны вокруг собственной оси и то, почему Луна всегда обращена к Земле одной стороной(см. опыт 2).» author=»Овсяник Михаил Васильевич» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-06-06″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 30.05.2017_05(38)» ebook=»yes» ]