Perché la Terra non cade?

La legge della gravitazione universale ce lo dicetutti i corpi sono l'uno nell'altro in una interazione gravitazionale, cioè si attraggono reciprocamente l'uno con l'altro. E la forza con cui un corpo attrae un altro è direttamente proporzionale alla massa di questo corpo. Se le masse dei corpi non sono comparabili l'una con l'altra e un corpo è centinaia o migliaia di volte più pesante dell'altro, allora il corpo più pesante attirerà completamente il polmone su se stesso.

Ogni giorno vediamo come un oggetto cade a terra. Questo pianeta Terra come un corpo fisico attrae a sé una cosa che ha perso il sostegno.

Ma in realtà la Terra stessa si trova vicino a un corpo celeste ancora più pesante - il Sole. La massa del Sole è 333.000 in più della massa della Terra, quindi perché la Terra non cade sul Sole?

Il fatto è che la forza con cui la Terra è attratta dal Sole è bilanciata da una forza centrifuga che agisce sulla Terra mentre si muove attorno alla circonferenza del Sole.

Cos'è la forza centrifuga?

La forza centrifuga è una forza cheColpisce i corpi mentre ruotano attorno alla circonferenza. In questo caso, il corpo rotante tende a volare via dal centro di questo cerchio con un'accelerazione costante. L'accelerazione centrifuga dipende dalla velocità di rotazione del corpo. Maggiore è la velocità, maggiore è l'accelerazione.

Un esempio calzante. Prendiamo una palla sospesa su una corda. In uno stato silenzioso, la palla sotto l'influenza della forza gravitazionale della Terra è appesa alla corda in una direzione verticalmente verso il basso. Questa è la forza di gravità della Terra che agisce su di esso. Non è solo la tensione del filo che non gli consente di cadere completamente a terra.

Se la palla non è attorcigliata sul piano orizzontalecon grande velocità, la forza centrifuga inizierà ad agire su di esso. La palla non si bloccherà più verticalmente, ma ruoterà sul piano orizzontale e sembrerà allontanarsi dal centro di rotazione. Puoi persino sentire fisicamente come la palla rotante stira la corda. A mantiene la palla vicino al centro di rotazione della stessa forza di tensione del filo. Se la palla non è attorcigliata a una tale velocità che la forza centrifuga diventa maggiore della tensione del filo, il filo si rompe e la palla vola via in linea retta perpendicolare al raggio della sua rotazione. Ma allo stesso tempo non ruoterà ulteriormente, la forza centrifuga scomparirà e, dopo aver volato un po ', la palla cadrà a terra (sai perché).

Forza centrifuga della rotazione terrestre

Un'interazione analoga si osserva anche quandoil moto della Terra attorno al Sole La forza centrifuga che agisce sulla Terra mentre ruota lo rimuove dal centro di rotazione (cioè dal Sole). Ma se la Terra smette di ruotare attorno al Sole e si ferma, il Sole lo attirerà a se stesso.

D'altra parte, la forza di attrazione del Soleequilibra la forza centrifuga della rotazione terrestre. Il sole attrae la Terra, la Terra non può volare via dal centro della sua rotazione e si muove in un'orbita costante attorno al Sole. Ma se la velocità della rotazione terrestre aumenta molte volte e la forza centrifuga supera la forza dell'attrazione del Sole, la Terra volerà nello spazio esterno e volerà per un po 'come una cometa finché non cadrà sotto l'attrazione di un altro corpo con una massa ancora maggiore.

Allo stesso modo, la Luna non cade sulla Terra (questo è nell'articolo Perché la Luna non cade sulla Terra), ma i meteoriti cadono (Perché le stelle cadono).

Un'altra domanda interessante: perché la Terra ruota attorno al Sole? Leggi questo in questo articolo Perché la Terra ruota.