Чтобы найти силу притяжения между Землей и Луной, а также между Землей и Солнцем, мы будем использовать закон всемирного тяготения:
\[ F = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила притяжения,
- \( G \) — гравитационная постоянная (\( G \approx 6.674 \times 10^{-11} \, \text{н} \cdot \text{м}^2/\text{кг}^2 \)),
- \( m_1 \) и \( m_2 \) — массы взаимодействующих тел,
- \( r \) — расстояние между центрами масс тел.
Сила притяжения Земли к Луне
- Масса Луны (\( m_1 \)): \( 7 \times 10^{22} \, \text{кг} \)
- Масса Земли (\( m_2 \)): примерно \( 6 \times 10^{24} \, \text{кг} \)
- Расстояние до Луны (\( r \)): \( 3.8 \times 10^{6} \, \text{м} \)
Подставляем значения:
\[ F_{\text{луна}} = \frac{(6.674 \times 10^{-11}) \cdot (6 \times 10^{24}) \cdot (7 \times 10^{22})}{(3.8 \times 10^{6})^2} \]
\[ F_{\text{луна}} = \frac{(6.674 \times 10^{-11}) \cdot (4.2 \times 10^{47})}{(1.444 \times 10^{13})} \]
\[ F_{\text{луна}} \approx \frac{2.803 \times 10^{37}}{1.444 \times 10^{13}} \approx 1.943 \times 10^{24} \, \text{Н} \]
Сила притяжения Земли к Солнцу
- Масса Солнца (\( m_1 \)): \( 2 \times 10^{30} \, \text{кг} \)
- Масса Земли (\( m_2 \)): \( 6 \times 10^{24} \, \text{кг} \)
- Расстояние до Солнца (\( r \)): \( 1.5 \times 10^{11} \, \text{м} \)
Подставляем значения:
\[ F_{\text{солнце}} = \frac{(6.674 \times 10^{-11}) \cdot (6 \times 10^{24}) \cdot (2 \times 10^{30})}{(1.5 \times 10^{11})^2} \]
\[ F_{\text{солнце}} = \frac{(6.674 \times 10^{-11}) \cdot (1.2 \times 10^{55})}{(2.25 \times 10^{22})} \]
\[ F_{\text{солнце}} \approx \frac{8.0088 \times 10^{44}}{2.25 \times 10^{22}} \approx 3.56 \times 10^{22} \, \text{Н} \]
Сравнение
Теперь сравним силы притяжения:
\[ F_{\text{луна}} \approx 1.943 \times 10^{24} \, \text{Н} \] \[ F_{\text{солнце}} \approx 3.56 \times 10^{22} \, \text{Н} \]
Сила притяжения Земли к Луне значительно больше, чем сила притяжения Земли к Солнцу, что может показаться непривычным, однако на большие расстояния сила Гравитации уменьшается по квадрату расстояния. Поэтому Луна, находясь гораздо ближе, вызывает большую силу притяжения на Землю, чем Солнце.