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太阳对八大行星有吸引力,为什么没有被太阳吸过去,而是围绕太阳转?
太阳,行星,引力太阳对八大行星有吸引力,为什么没有被太阳吸过去,而是围绕太阳转?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
回答于 2019-09-11 08:43:50
根据牛顿第一定律,任何物体都在运动,八大行星也不例外。由于太阳对行星有吸引力,而力的作用可改变物体运动状态,因此,八大行星的运动状态也会随之而改变。但由于八大行星的运动方向跟引力方向垂直,所以这个力只能作为向心力改变行星的运动方向,故行星只能绕太阳运动而不是被吸过去。
回答于 2019-09-11 08:43:50
地球持续绕太阳旋转是由于地球的绕行速度产生的离心力与太阳的引力达到了平衡,卫星绕地球旋转也是如此。而绕行这个动作是由于时空扭曲导致的。
天体在自转时会拉扯周围时空一起旋转,形成一个类似旋涡的引力场,高速接近这个“旋涡”的物体会沿着扭曲的短程线,以螺旋路径而非垂直路径撞向这个天体。光线的引力透镜效应就是这样产生的。
当然,光线是由于速度远远超过了所有星球的逃逸速度,因此一绕开星球后就能直接飞走了。而地球没有达到太阳的逃逸速度,但又不至于慢到持续接近太阳,因此便开始绕太阳旋转了。
要达到这种平衡并不十分苛刻,在一定范围内都适用——速度快一些,绕行轨道大一些;速度慢一些,绕行的轨道小一些。
比如流星锤,被铁链拉住的小球围绕着木棍旋转,转速越快,它就会离木棍越远;转速超过极限后,它就会崩断铁链飞走(如果谁有能力让它转这么快的话)。
放大到天体来说,引力就相当于拉住地球的“铁链”,如果地球的速度太快,就会挣脱太阳引力飞走。
不过有一点值得一提:假如地球速度太慢,并不会持续靠近太阳,直到撞击为止,而是在进入太阳的洛希极限时就会被太阳的引力场撕碎,并且很可能继续在洛希极限内绕太阳旋转,变成类似土星环那样的一个环。
幸好,地球速度刚巧达到平衡,否则无论它是飞走还是被撕碎,都无法孕育出生命了。
这种刚巧能围绕天体运动的速度被称为“宇宙第一速度”,也叫“环绕速度”;能挣脱引力飞走的速度叫“宇宙第二速度”,也叫“逃逸速度”。
当然,宇宙第一速度和第二速度本身是针对地球和人造飞行器而言的,如果针对太阳,它的值会有所变化。
回答于 2019-09-11 08:43:50
谢谢悟空邀请!
自从1687年英国物理学家牛顿发现了万有引力,宇宙中天体的运动便得到了合理的解释:质量越大的天体引力越大,两个质量天体之间的引力与质量成正比,与距离成反比。地球的引力足以将地球上的物体吸牢,太阳的引力足以将太阳系的天体吸牢不飞出系外。
但太阳的引力跟地球的不同,它是让行星都绕着它运转,而不是吸在它的表面。这是什么原因呢?为什么太阳的引力不会把行星吸附其上呢?
时间返回到60亿年前,一颗巨大的初始恒星爆炸后,在太空中留下了大量星云和金属物质。经过漫长的十几亿年的吸积演化,这片星云逐渐形成一个云盘,在引力坍缩下聚集了一个质量中心,就是太阳。剩下的物质就聚集演化成了各大行星,继续着最初的运动,绕着太阳旋转,物理学上是“旋转参考系”。
然而地球与行星在角动量守恒和离心力等几大作用力下,与太阳的引力相抗衡。由于长期的运转,行星的离心力与引力达到了拉格朗日点,两种力或几种力达成了平衡,行星就处在一个距离太阳不近不远的位置,做不快不慢的周期运转。
而行星的质量与成分结构直接影响到它与太阳的距离,与旋转的速度。
就像我们乘坐飞轮一样,如果坐在半空中的人没有绳索固定住,坐在上面飞转起来的人就会抛出去。同样如果没有太阳巨大引力拉住行星,行星也会在巨大的惯性或离心力下抛出太阳系。
宇宙中一切都是运动的,太阳系内的所有行星、天体都绕着太阳规律的运动,循环往复,井然有序。这让无数天体科学家由衷的感叹:宇宙精妙绝伦,一切都是如此恰到好处!物理学家牛顿也说过:这就像一个巨人在精心设计了一切。
回答于 2019-09-11 08:43:50
太阳对行星的引力提供行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力,稳定做圆周运动的行星不会被太阳吸引过去。
万有引力提供向心力
离心力只是假想的一种惯性力,实际是不存在的。为使物体做圆周运动,物体需要受到一个指向圆心的力--即向心力
行星绕太阳公转做圆周运动,万有引力提供了向心力。
F向心力=mv^2/r,F引力=GMm/r^2,(G为万有引力常数,m为行星质量,M为太阳质量,v为行星绕太阳公转速度,r为行星与太阳平均距离)
向心力等于引力,则有mv^2/r=GMm/r^2,得出v^2r=GM
所以,距太阳越近的行星,公转速度就越快,才不会滑进太阳;距太阳越远的行星,公转速度就越慢。地球绕太阳速度为29.8km/s,日地距离为1.496亿公里,在目前的轨道提供的向心力与太阳引力相等,不会被吸引过去。
也可以知道,向心力与引力保持平衡与行星质量无关的。在行星形成之前,太阳就为这些很轻的气体和尘埃云提供了绕太阳做圆周运动的向心力,与太阳保持了平衡,所以形成的行星自然也与太阳保持平衡,不会被太阳吸引过去。
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