我在書上看到說月球?qū)Φ厍虻某毕饔脮乖碌鼐嚯x增大.且原因是地球自轉(zhuǎn)的減慢導致把角動量傳給了月球,據(jù)說還是什么角動量守恒.試問在這里怎么會有角動量守恒呢?
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大家都知道潮汐主要是月球引力的結(jié)果,地表的水被月球吸引,地月連線上的水隆起(或者說漲高),同時水被月球引力“拖住”,而地球仍要自傳,這樣水和地球表面就有摩擦,這摩擦力減慢了地球的自轉(zhuǎn)。 地月系統(tǒng)角動量守恒,角動量守恒定律是說:mv*r保持不變(*是矢量叉乘)。這也就是開普勒第二定律。面積速度不變。地月系統(tǒng)地球自轉(zhuǎn)的v變小了,而地球的半徑不變,只有地月之間的距離變大。由于地月引力總存在,潮汐力引起的摩擦總存在,因此,月亮回歷我們越來越遠,最終離去。 以上是從地月系統(tǒng)整體分析,我們也可以隔離月球分析,這樣可能更直觀一些。地球受到一個反抗自轉(zhuǎn)的摩擦力,這個力的最終施力者,月球,應(yīng)受一個反作用力,這個力的作用也是“拖慢”月球,再考慮細一點,地月連線上的隆起的水被地球帶著走,這水給月球的引力就有逆著月球速度方向的分量。這樣,月球的速度就被減慢,但是月球自身角動量不守恒,因為他除了受有心力外,還受了切向的力,地球也是這樣,否則地球的自轉(zhuǎn)速度不會在地球半徑不變的情況下減小的,并且上面說了這個力是摩擦力。還得考慮地月系統(tǒng),地球和月球的速度都減小了,其距離必然增大。說明一點,月球為什么會受切向的力呢,因為地球不是圓的,上面的水被月球引力拉的隆起了。如果地球是圓(且質(zhì)量分布均勻)的,那么地球再怎么自轉(zhuǎn)都不會對月球產(chǎn)生任何影響。 角動量守恒定律我想你應(yīng)該是了解的,就是v減小了r要增大,芭蕾舞演員旋轉(zhuǎn)時雙臂張開,轉(zhuǎn)速減慢,再收攏雙臂,轉(zhuǎn)速加快,就是這樣。地月系統(tǒng)里地球的角動量減小了,因為有一摩擦力矩的的作用,地月系統(tǒng)角動量守恒,于是相當于地球把角動量傳給了月球。 角動量守恒定律推導:f=ma,ft*r=mat*r=m(v-v0)*r,即ft*r=m(v-v0)*r,*是矢量叉乘,萬有引力是有心力,力和力的作用線重合,力矩為0,即f*r=0,所以mv*r=mv0*r,角動量守恒。上面的推導是不嚴格的,嚴格的推導應(yīng)當用微積分寫,角動量守恒(角動量定理)實際上是牛二定律的積分形式。。
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有摩擦力作用
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因為想念不如分開所以月地距離增大
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每年60CM遠離地球
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由于潮汐作用,會使地球自轉(zhuǎn)速率減慢,地球自轉(zhuǎn)速率減慢導致地球引力減小,引力減小了月地距離自然就要增大.當然這是有極限的,因為月地距離的增大,潮汐作用會減小