Спутники планет находятся на устойчивых орбитах относительно своих планет. Есть ли какие-то силы, которые удерживают их в таком положении?
Да, это силы тяготения. Именно благодаря им спутники будто «привязаны» к своим планетам. Гравитационные силы действуют между любыми двумя телами, обладающими массой, и прямо пропорциональны величине этих масс. Так как и планеты, и спутники чрезвычайно тяжелы, то и сила гравитации между ними огромна.
Возникает логичный вопрос – если планета притягивает свой спутник, то почему он не падает на неё? Причина этого заключается в том, что спутник вращается вокруг планеты. В результате этого возникает центробежная сила, которая стремится отбросить спутник от планеты. Важно заметить, что, строго говоря, эта сила на самом деле не существует. Она является так называемой силой инерции и представляет собой условную абстракцию, которая возникает из-за неравноправия инерциальных и неинерциальных систем отсчета в ньютоновской механике.
Величины центробежной силы и силы гравитации в случае с вращением спутника совпадают. Причем если вследствие каких-то причин гравитация планеты ослабнет, центробежная сила отбросит планеты на более дальнюю орбиту, но при этом она сама ослабнет и снова станет равной силе гравитации. В качестве примера можно привести шарик, который привязан к веревке, вращаемую человеком. Чем сильнее человек крутит веревку, тем выше центробежная сила. Однако с ее ростом возрастает и сила натяжения веревки (в этом примере она аналогична силе гравитации). Если незначительно ослабить веревку, то шарик немного удалится от человека из-за центробежной силы, однако в результате такого удаления центробежная сила ослабнет, и шарик окажется на новой «орбите».
Список использованных источников
• https://interneturok.ru/lesson/physics/11-klass/dinamika/zakon-vsemirnogo-tyagoteniya-dvizhenie-planet-i-sputnikov
• https://zaochnik.com/spravochnik/fizika/sily-v-prirode/zakon-vsemirnogo-tjagotenija/
