ה ירח הוא הלוויין הטבעי של כדור הארץ, יש לו קוטר משווני של כ- 3500 ק"מ, מסה של 7.5 x 1022 ק"ג ומהירות תרגום של 3700 קמ"ש. האם תהית אי פעם מדוע הירח לא נופל על כדור הארץ, בהיותו גוף כה גדול ומסיבי?
ה חוק הכבידה האוניברסלי הייתה אחת התרומות החשובות של אייזק ניוטון. זה מראה לנו שלגופים מסיביים יש את היכולת למשוך אחד את השני על ידי כוח הדדי הנקרא כוח הכבידה. לכן אנו יכולים להסיק שכדור הארץ מושך את הירח והירח מושך את כדור הארץ בכוח מסוים, אך הלוויין הטבעי לעולם אינו נופל על פני כדור הארץ.
הרעיון של ניוטון
ניוטון המציא דרך להציב חפצים במסלול סביב כדור הארץ. אובייקט, כשהוא משוגר אופקית מגובה מסוים, מבצע תנועה מעוקלת עד שהוא נופל לקרקע. תנועה זו היא עקומה מכיוון שהיא עוקבת אחר עקמומיות כדור הארץ. על ידי שיגור האובייקט מגובה מסוים ובמהירות הנכונה, ניתן לגרום לו לעקוב אחר כל העקמומיות של כדור הארץ ולחזור לנקודת המוצא של השיגור. במצב זה, האובייקט שומר על מהירות משיק למסלול ומבצע תנועת "נפילה אינסופית" סביב כדור הארץ.
מדוע הירח לא נופל לכדור הארץ?
מהירות הירח משיקה למסלולו סביב כדור הארץ, וככזו, היא נמצאת במעין נפילה תמידית ולעולם לא תגיע לפני השטח של כדור הארץ. ערך המהירות שלו מספיק גדול כדי שהוא יישאר במסלול בעקבות העקמומיות של כדור הארץ.
משגר לווין
שחרורו של לוויינים מלאכותיים עוקבים אחר אותו עיקרון. הלוויין "נדחף" על ידי רקטה לאזור מחוץ לאטמוספירה של כדור הארץ במהירות המדויקת שתאפשר לו לבצע תנועה תמידית סביב כדור הארץ.
מהירות הלוויין משיקה למסלולו
המשוואה שלהלן קובעת כמה מהר צריך להיות לווין לשהות במסלול נתון סביב כדור הארץ.
במשוואה זו יש לנו:
V: מהירות לווין;
G: קבוע כוח משיכה אוניברסלי (6.7 x 10 – 11 Nm2/Kg2);
M: מסה כדור הארץ (כ 6.0 x 10 24 ק"ג);
א: מרחק מהלוויין למרכז כדור הארץ.
מאת ג'ואב סילאס
בוגר פיזיקה
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/por-que-lua-nao-cai-na-terra.htm
