News

Księżyc, Ziemia i grawitacja


 
 
6 June 2016
 
Czy kiedykolwiek widzieliście, jak owoc lub jakiś przedmiot spada z drzewa? Albo może próbowaliście rzucić kamieniem i obserwowaliście, jak spada? Siła, która „ściąga w dół” przedmioty nosi nazwę grawitacji.
 
Jesteśmy stale przyciągani w stronę Ziemi przez jej siłę grawitacji. Dlatego właśnie nasze stopy zawsze dotykają podłoża. Jednak nie musimy dotykać bezpośrednio Ziemi, aby być przez nią przyciąganymi. Wystarczy, że jesteśmy niezbyt daleko, a ta sama siła nadal działa. Dlatego właśnie nasza planeta orbituje wokół Słońca, a Księżyc krąży wokół Ziemi.

Siła grawitacji jest uzależniona od masy danego obiektu. Siła grawitacji działająca pomiędzy dwoma obiektami jest proporcjonalna do mas obiektów i bardzo szybko maleją w miarę oddalania ich od siebie. W rzeczywistości, my również przyciągamy obiekty „naszą” siłą grawitacji, jednak nasza masa jest zbyt mała, aby zobaczyć efekty! Słońce jest jednak tak wielkie, że utrzymuje nas w odpowiedniej odległości, pomimo że znajduje się tak bardzo daleko. Księżyc również oddziałuje swoją siłą grawitacji. Ponieważ jest on mniejszy i lżejszy od Ziemi, to na Księżycu ważylibyśmy mniej więcej jedną szóstą naszej wagi na Ziemi.

Ktoś może spytać, dlaczego zatem Księżyc nie spadnie na Ziemię, tak jak jabłko z drzewa? Dzieje się tak dlatego, że Księżyc nie jest nieruchomy. Stale porusza się wokół nas. Bez siły grawitacji pochodzącej od Ziemi, po prostu odleciałby w kosmos. Dzięki kombinacji prędkości i odległości od Ziemi, Księżyc zawsze znajduje się w równowadze pomiędzy upadkiem, a ucieczką. Gdyby poruszał się szybciej, odleciałby. Każda niższa prędkość spowodowała by jego upadek!

Jak wspomnieliśmy, siła grawitacji zależy również od odległości. Gdybyśmy znaleźli się w odpowiednio dużej odległości, moglibyśmy uciec spod tego oddziaływania. To właśnie próbujemy uczynić przy użyciu statków kosmicznych. Musimy osiągnąć i przekroczyć tak zwaną „prędkość ucieczki”, która wynosi około 11,2 km/s (przy takiej prędkości dotarlibyśmy z Londynu do Nowego Jorku w zaledwie dziesięć minut!). Gdy statek osiągnie tę prędkość, może podróżować po Układzie Słonecznym.

Wewnątrz statku znajdującego się na orbicie nie czujemy siły grawitacji Ziemi. Przedmioty nie spadają, ale unoszą się. Jeśli podskoczymy, to nie opadniemy z powrotem na dół. To samo się dzieje z astronautami na stacjach kosmicznych orbitujących wokół Ziemi!