Авсюк Ю. Н. Проблемы геодинамики.  Месячное движение земли вокруг центра масс земля–луна




Скачать 35.35 Kb.
PDF просмотр
НазваниеАвсюк Ю. Н. Проблемы геодинамики.  Месячное движение земли вокруг центра масс земля–луна
Дата конвертации17.08.2013
Размер35.35 Kb.
ТипДокументы

АВСЮК Ю.Н.
ПРОБЛЕМЫ ГЕОДИНАМИКИ. 
МЕСЯЧНОЕ ДВИЖЕНИЕ
ЗЕМЛИ ВОКРУГ ЦЕНТРА
МАСС ЗЕМЛЯ–ЛУНА.
Учреждение Российской академии наук
нститут физики Земли им О Ю Шмидта РАН








Астрометристами регистрируется месячное движение Земли
вокруг центра масс Земля-Луна.  В книге “Астрономия” написано: 
«Земля и Луна

притягивают друг друга.  Под действием этого
притяжения они движутся по орбитам,  близким к окружностям, 
вокруг общего центра масс.  Он находится на прямой,  соединяющей
центры Луны и Земли, на расстоянии около 4700 км от центра Земли
(т.е.  внутри Земли).  Таким образом,  Земля не только обращается
вокруг Солнца и вращается вокруг своей оси:  ее центр описывает
еще одну окружность радиуса,  немного меньшего радиуса Земли. 
Строго говоря,  именно центр масс системы Земля–Луна,  а не центр
Земли движется по эллипсу вокруг Солнца.  В то же время центры
Земли и Луны описывают в пространстве более сложную линию». 

А.В. Засов, Э.В. Кононович Астрономия. М.: Физматлит, 2008.
Движение Земли и Луны относительно Солнца (масштаб не соблюден)

И. Ньютон “Начала”
Предложение XXV, ЗадачаVI :
«Если рассматривать,  что Земля и Луна
обращаются вокруг их общего центра
тяжести,  то движение Земли возмущается
подобными же силами».

Модуль возмущения Солнцем орбитального
движения
Луны
характеризуется
величиной
1.510–3 см/с2; Земли  19 10–6 см/с2.















Лаплас, излагая в книге
XIII «Небесной механики»
общий

обзор
теории
приливов
и
отливов, 
между прочим, говорит:
«В последующих изданиях «Начал» Ньютон почти ничего не
добавил к теории приливов изложенной в первом издании; он
принял лишь во внимание,  при вычислении действия Луны, 
изменение расстояния Луны,  производимое неравенством, 
называемое

вариацией. 
Так
как
наибольший
прилив
происходит через 1½ сутки после сизигиев, то он счел, что при
вычислении наибольшего прилива действие Солнца следует
умножить на косинус удвоенного синодического движения
Луны за этот промежуток времени…»

И. Ньютон «Начала…»
Перевод акад. А.Н. Крылова, Собр. cоч. т. VII

Невозмущенная
Возмущенная
величина
величина
Большая полуось
384400 км
381500 α  387300
км
Эксцентриситет
0.0549
0.043   0.067
Наклон орбиты к эклиптике
i=50843
459   517
Расстояние от Земли до Луны в
363300 км
356400 – 370500 км
перигее
Расстояние от Земли до Луны в

405500 км
404000 – 406730 км
апогее
Периодичность изменения долготы

18.6 лет (по часовой стрелке)
узла орбиты
Периодичность изменения долготы

8.85 лет (против часовой стрелки
перигея
по прямому движению светил)
Изменение ориентировки перигея
6 лет
относительно узла орбиты
Среднее расстояние от центра масс

4670 км
Земли до центра Земля-Луна
«Возмущения,  испытываемые Луной со стороны Солнца,  настолько
велики,  что ее невозмущенное движение нецелесообразно использовать в
качестве первого приближения при решении уравнений движения».   

М Ф Субботин

Приливная сила
,  действующая на пробную частицу
n
F
массы исследуемого тела,  равна векторной разности
между силами гравитационного притяжения частицы 
m
внешними телами массы и силы инерции этой
i
частицы,  представляющей собой ускорение центра масс
исследуемого тела 
0
, умноженное на массу частицы, т.е.
n
 m
F

f
i
    m a

n
i
0
3

1
i
Ускорение в общем случае имеет невозмущенную
0
(кеплерову) компоненту и возмущения a
p
 .





Конфигурация системы Земля-Луна-Солнце
Перигей орбиты П на момент повторяется в момент =+ 412 суток.
1
3
1
- момент, соответствующий совпадению (для наглядности) начала года, 
1
полнолуния, прохождения Землей (Луной) перигея орбиты вокруг
барицентра.


Система Земля-Луна-Солнце (Земля – , Луна – ,
1
2
Солнце – , центр масс Земля-Луна-Солнце – 0)
3
(В несколько измененном масштабе показано, что Земля ,
1
также как Луна обращаются вокруг центра масс .)
2
1
2

Компоненты F
приливного воздействия Земли и Солнца
L
SN
EW
1
на Луну с учетом возмущений Солнцем орбитального движения
2
Луны (квадратные скобки) имеют вид:
F
M
L


2
M
l
f
3 cos
z
 1


2
1
f
 2
3 cos
z

2
1
3
m


3
r
0


 
2 1
r
M
r
f
cos cos z

2 1
2
f
cos z1 

3
3
R
R

0
0

F SN 
1l
M
l
f
cos sin cos 
2
f
cos z
sin z
cos A

1
1
1
2
2
2
3
3
m
r
0


 
2 1
r
M
r
f
cos sin z
cos A

2 1
2
2
f
sin z1 cos A1 

3
3
R
R

0
0

F EW 
1l
M
l
f
cos sin sin 
2
f
cos z
sin z
sin A

1
1
1
2
2
2
3
3
m
r
0


 
2 1
r
M
r
f
cos sin z
sin A

2 1
2
2
f
sin z1 sin A1 

3
3
R
R

0
0





Возмущения
орбитального
движения
проявляются
в процессах, 
регистрируемых
на Луне



Принципиально неверно объяснять приливную силу,  считая
Землю неподвижной и обращающихся вокруг нее Луну и Солнце.
Это замечание Э. Мах иллюстрирует рисунком, на котором показа-
но,  что в случае неподвижной Земли и обращающейся вокруг нее
Луны приливная деформация океана имела бы “однобокий” вид.  Э. 
Мах комментирует рисунок следующими словами: «Таким образом в
точке A вес воды уменьшился бы, а в точке C – понизился бы, и вода
поднялась только на стороне, обращенной к Луне».

И тем не менее объяснение приливного воздействия Луны и
Солнца
во
всех
учебниках
по
геофизике
проводится
в
предположении, что Земля неподвижна.

Исаак Ньютон в Предложении XXV, 
ЗадачаVI “Начал” отметил:
«Если рассматривать,  что Земля и
Луна обращаются вокруг их общего
центра тяжести,  то движение Земли
возмущается подобными же силами».



Неравенства лунных месяцев
Исследования кн. Н. Долгорукова . С.Петербург, 1912 г.
Звездные месяцы 
Аномалистические 
Примечания 
месяцы 
1908 год 
 
 
 
 
1 февр. – 29 февр. 27d11h.25  24/VII – 21/VIII 
28d 6h.8 
Полнол. 18 янв. 1h36m.9 
2 марта – 29 марта 
27 10 .95 
21/VIII – 18/IX 
27 20 .8 
Апогей 18 янв. 14h.
31 марта – 28 апр. 
27  9 .91 
18/IX – 14/X 
25 22 .7 
Перигей 1 февр. 14h.7 
30 апр. – 27 мая 
27  8 .69 
14/X – 8/ XI 
25 15 .7 
 
29 мая – 25 июня 
27  7 .54 
8/XI – 6/XII 
27 20 .7 
 
1 февр. – 29 февр. 
27  6 .65 
6/XII – 4/I 
28   9 .9 
Апогей 7 мая 17h.9 
  
1908 
год 
 
 
28 июня – 25 июля 
27  6 .10 
4/I – 1/II 
28 13 .1 
 
27 июля – 24 авг. 
27  5 .93 
1/II – 1/III 
27 15 .7 
 
26 авг. – 22 сент. 
27  6 .18 
1/III – 29/III 
28   2 .4 
 
25 сент. – 22 окт. 
27  6 .92 
29/III – 25/IV 
26 21 .1 
 
24 окт. – 21 ноября 
27  8 .05 
25/IV – 20/V 
25   1 .1 
 
23 ноября – 20 дек. 
27  9 .35 
20/V – 16/VI 
27   8 .5 
 
22 дек. – 19 янв. 
27 10 .5 
16/VI – 14/VII 
28   2 .9 
 
1909 год 
 
 
 
 
21 янв. – 17 февр. 
27 11 .14 
14/VII – 11/VIII 
28   8 .8 
 
19 февр. – 19 марта 
27 11 .13 
11/VIII – 9/IX 
28 11 .2 
Перигей 20 февр. 11h.4 
21 марта – 17 апр. 
27 10 .56 
9/IX – 7/X 
28   8 .1 
Перигей 20 марта 23h.4 
19 апр. – 17 мая 
27   9 .66 
7/X – 4/XI 
27 20 .8 
 
19 мая – 15 июня 
27  8 .47 
4/XI – 30/XI 
25 14 .5 
 
17 июня – 14 июля 
27  7 .54 
30/XI – 26/XII 
25 22 .2 
Апогей 25 июня 0h.4 
16 июля – 13 авг. 
27  6 .66 
26/XII – 23/I 
27 23 .8 
 

Изменение продолжительности аномалистического месяца
в течение года и от года к году
КАЛЕНДАРНЫЙ МЕСЯЦ
ГОД
январь
февраль
март
апрель
май
июнь
июль
август
сентябрь
октябрь
ноябрь
декабрь
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
1957
28.40
28.53
28.45
28.12
27.10
25.04  27.15
28.06
28.35
28.44
28.36
27.92
25.74
1958
25.77
27.96
28.41
28.50
28.39 28.06
27.06
25.08
27.15
28.09
28.41
28.50
28.39
1959
27.86
25.36  26.17
28.00
28.37
28.44
28.34
28.04
27.08
25.02
27.19
28.16  28.47
28.53
1960
28.36
27.71
25.18
26.48
27.97
28.32
28.40
28.34
28.07  27.04
24.88
27.36
28.26
1961
28.52
28.52
28.29
27.55
25.19
26.60 27.94
28.30
28.42
28.39
28.12
26.94
24.79
1962
27.56
28.33
28.51
28.46
28.20 27.47
25.27
26.60
27.93
28.33
28.46
28.43
28.12
1963
26.66  24.96
27.70
28.32
28.45
28.39
28.15
27.45
25.25
26.63
27.98
28.39  28.53
28.46
1964
28.05
26.27
25.31
27.75
28.28
28.41
28.37
28.16
27.47 25.09
26.72
28.08
28.47
1965
28.56
28.42
27.93
26.07
25.59
27.72 28.23
28.39
28.38
28.20
27.48
24.86
26.93
1966
28.18
28.49
28.52
28.34
27.82 25.99
25.76
27.70
28.23
28.41
28.43
28.24
27.38






Разность размахов морского прилива в Мурманске, 19771993 гг.
6897;   3305
(равенство размаха в полнолуние 180 и размаха в новолуние 0)






Океанский прилив в п. Мурманск.
Периодичность равенства высоты океанского прилива в
полнолуние и в новолуние




Океанский прилив в п. Гонолулу.







МУРМАНСК
69.0 с.ш. 33.0 в.д.








ГОНОЛУЛУ
21.3 с.ш. 157.9 з.д.



 


«Широты всех шести обсерваторий Геодезической ассоциации изменяются
одновременно на одну и ту же величину,  причем они одновременно
уменьшаются или увеличиваются, и это изменение имеет годовой период.

…Для того чтобы объяснить самый размер явления, было бы достаточно
перемещения центра тяжести Земли на 12  футов,  или 360 см.
…Специально были организованы наблюдения на южных обсерваториях в
течение двух лет и результатом было то,  что южные обсерватории дали
точно такие же показания, как и северные. Реальность этого странного рода
колебаний широты,  таким образом,  по-видимому,  хорошо установлена… и
до сих пор мы должны принимать этот факт, как еще неразрешенную тайну».

Дж.Г.  Дарвин “Приливы и родственные
им явления в Солнечной системе”.

















«Признание,  которое получило в последнее
время существование циклических приливных
ритмов,  открывает возможности нового подхода
к определению динамической истории системы
Земля-Луна.  Позднепротерозойские (~650  млн. 
лет назад) ритмы в осадконакоплении, известные
по данным по южной Австралии,  представляют
собой сохранившиеся записи палеоприливных
циклов продолжительностью около 60 лет».

Дж.Е. Уильямс «Приливные ритмы:
ключ к истории вращения Земли
и эволюции лунной орбиты».



«Если
рассматривать,  что
Земля
и
Луна
обращаются
вокруг
их
общего
центра
тяжести,  то движение Земли
возмущается

подобными
же
силами».
И. Ньютон “Начала”
Предложение XXV, ЗадачаVI.
Уменьшение кеплеровой части
приливного воздействия Луны
на

Землю
с
изменением
расстояния Земля–Луна.
Рост возмущения  с изменением
расстояния Земля–Луна.


Изменение
приливного
воздействия Луны
и Солнца на
Землю при
эволюционном
изменении
расстояния
Земля–Луна (в
радиусах Земли )
Открытие С.Чандлера периодичности перемещения
оси
вращения
в
теле
Земли
дало
обоснование
рассмотрению
возмущения
Солнцем
орбитального
движения
Земли
и
сопутствующих
им
глубинных
процессов.



Первое приближение. Однородная Земля,  покрытая
гидросферой. 
Рассматривается
только
приливное
воздействие Луны на Землю.
Второе
приближение.
Структурно-неоднородная
Земля
(мантия,  жидкое,  твердое
ядро),  покрытая
гидросферой.  Рассматривается приливное воздействие
Луны, Солнца (воздействие возмущений).





Эмпирика
исторической
геологии и ее
сопоставление
с ходом приливной
эволюции системы
Земля–Луна–Солнце

«…Cделал
четыре
новоизобретенных
мной пендула…,  чтобы узнать всегда ли
Земли

центр,  притягивающий
к
себе
тяжелые тела,  стоит неподвижно или
переменяет место».

Измерения с 1756  по 1764  гг. «колебания
силы тяжести столь малы, что упомянутым
прибором не могли быть подмечены».

М.В. Ломоносов
« пендул – маятник »


Похожие:

Авсюк Ю. Н. Проблемы геодинамики.  Месячное движение земли вокруг центра масс земля–луна iconЛуна единственный естественный спутник Солнечной системы, который притягивается Солнцем сильнее (в 2 раза!), чем "своей" планетой. Если быть точными, то, скорее, Земля искажает путь Луны вокруг Солнца, чем наоборот. (5 слайд)
Луна — ближайшее к Земле небесное тело, естественный спутник нашей планеты. Луна вращается вокруг Земли по своей собственной (эллипсовидной)...
Авсюк Ю. Н. Проблемы геодинамики.  Месячное движение земли вокруг центра масс земля–луна iconО важности наблюдений за эффектами приливных колебаний  скорости вращения Земли. 
Земля  и  Луна  обращаются  вокруг  общего  центра  тяжести  (барицентра)  системы 
Авсюк Ю. Н. Проблемы геодинамики.  Месячное движение земли вокруг центра масс земля–луна iconСинхронизация вариаций атмосферной циркуляции  колебаниями лунно-солнечных приливов  
Земля и Луна обращаются вокруг общего центра тяжести (барицентра) системы “Земля – 
Авсюк Ю. Н. Проблемы геодинамики.  Месячное движение земли вокруг центра масс земля–луна iconВсем нам известно, что спутник нашей планеты Луна. Она вращается вокруг своей оси с такой скоростью, что при движении вокруг Земли, она постоянно повёрнута к
Луна. Она вращается вокруг своей оси с такой скоростью, что при движении вокруг Земли, она постоянно повёрнута к ней одной и той...
Авсюк Ю. Н. Проблемы геодинамики.  Месячное движение земли вокруг центра масс земля–луна iconПланирование курса "Земля и Небо" детского объединения дополнительного образования
Теория. Земля в числе 9 планет Солнечной системы движется вокруг Солнца. Благодаря вращению Земли вокруг своей оси происходит смена...
Авсюк Ю. Н. Проблемы геодинамики.  Месячное движение земли вокруг центра масс земля–луна iconУсловия и решение задач городской олимпиады по астрономии, астрофизике и физике космоса им. М. М. Кобрина
Луна вращается вокруг Земли и одновременно вместе с Землёй вращается вокруг Солнца. Есть ли на траектории движения Луны отно
Авсюк Ю. Н. Проблемы геодинамики.  Месячное движение земли вокруг центра масс земля–луна iconКто исследует древности?
Причиной смены дня и ночи является движение Солнца вокруг Земли в Вращение Земли вокруг своей оси является причиной смены дня и...
Авсюк Ю. Н. Проблемы геодинамики.  Месячное движение земли вокруг центра масс земля–луна iconНа фотоснимках, сделанных из космоса, Земля выглядит как шар, освещённый Солнцем. Луна естественный спутник Земли

Авсюк Ю. Н. Проблемы геодинамики.  Месячное движение земли вокруг центра масс земля–луна iconПлан-конспект урока форма, размеры и движение Земли
Цель урока: Сформировать знания о формах, размерах и представления о движении Земли. Рассмотреть виды движения Земли. Понять, как...
Авсюк Ю. Н. Проблемы геодинамики.  Месячное движение земли вокруг центра масс земля–луна icon«Основные явления, наблюдаемые в системе Земля-Луна-Солнце» Автор: Сыч Н. В. ученик 10 класса
Проблемные вопросы: «Каковы особенности движения и взаимодействия системы Земля – Луна – Солнце, суть солнечных и лунных затмений?...
Разместите кнопку на своём сайте:
kak.znate.ru


База данных защищена авторским правом ©kak.znate.ru 2012
обратиться к администрации
KakZnate
Главная страница