Hvad Er Lagrangiske Point?

{h1}

Ifølge newtons love skal modstridende kræfter være ens. Dette gælder endog til tyngdekraften mellem planeter. Lagrangiske punkter er hvor disse kræfter annullerer.

Idéen om afbalancerede kræfter er et centralt begreb fysik, og vi ser det overalt fra trækkrigskampe til korthuse til fodboldkampe. Indtil styrkerne bliver ubalancerede, vil flagget ved rebens midtpunkt ikke bevæge sig, kortene holder hinanden op, og de to blokerende fodboldspillere forbliver oprejst, hver sides indsats afbryder hinandens.

Gravity kan ligeledes afbalanceres og skabe zoner i rummet, kaldet Lagrangian point, hvor en lille genstand kan sidde på ubestemt tid. I modsætning til holdene i tug-of-war, kan de to sider af gravitationskonkurrencen imidlertid stakke så ujævnt som David og Goliath.

Overvej jorden og månen. En lille genstand som en satellit placeret mellem dem ville føle tyngdekraften slæbe fra begge sider. Ifølge Newtons universelle gravitationslove ville denne træk være proportional med hver enkelt objektets masse, så man ville ikke tro, at tungens tyngdekraft - som pakker en mishandlende 1,2 procent af jordens masse - nogensinde kunne afbalancere skalaerne.

Men der er en fangst. Newtons lov siger også, at tyngdekraftens styrke falder hurtigt med afstand. Faktisk falder den med en styrke på to: dobbelt så langt væk, og den bliver fire gange så svag; tre gange så langt, og det falder til en niende sin magt, og så videre. [Hvad hvis der ikke var nogen tyngde?]

Billede tyngdekraften som bølger bevæger sig udad fra objekter i rummet. Massive genstande skaber store bølger, som krusninger fra en stor sten, der er kastet i en dam, mens mindre massive gør mindre bølger som en sten. I begge tilfælde bliver bølgerne svagere, når de kommer udad. Lunar Gravitational Ripples begynder at være lavere end jordbaserede, men et punkt bør eksistere i nærheden af ​​månen, hvor månens oprindelige bølger og Jordens formindskede bølger har samme størrelse og afbryder hinanden. Det er præcis hvad der sker over hele solsystemet.

Som beregnet af fransk matematiker og astronom Joseph-Louis Lagrange i 1772, indeholder ethvert system, hvor en massiv krop kredser en anden, fem sådanne punkter, betegnet L1, L2, L3, L4 og L5. [Hvad hvis månen aldrig havde dannet?]

Lad os se på de fem punkter i forhold til jord-solsystemet.

Tre lagrangiske punkter ligger langs en imaginær linje, der passerer gennem midten af ​​både Jordens og Solens masse. L1 og L2 ligger på begge sider af jorden, med L1 930.000 miles (1,5 millioner km) tættere på solen og L2 samme afstand længere væk. L3 indtager også denne linje, men på den modsatte side af solen - spejler Jordens kredsløb, men tættere på.

L1 opstår udelukkende ved at gensidigt afbryde gravitationskræfter. I L2 - L5 kombinerer solens og Jordens tyngdekraft imidlertid modvægt til en tredje kraft kendt som centrifugale effekt. Centrifugal-effekten ("center-flyging") -virkning refererer til en roterende objekts tendens som følge af inerti, der ønsker at "flygte" sit "center" for rotation.

L4 og L5 er de eneste stabile Lagrange-punkter; hvis du sætter små genstande der, vil de have tendens til at blive. For at finde L4 og L5, vende tilbage til den imaginære jord-sol linje og tegne en 60 graders vinkel fra den, på hver side, med solen som dens vertex. Hvor disse to nye linjer skærer jordens kredsløb foran og bag jorden, finder du L4 (foran det omløbende objekt) og L5 (bag).

Astronomerne bekræftede Lagrange's forudsagte punkter i 1906, da de opdagede asteroider, der hængte rundt i Jupiters L4- og L5-regioner. De kaldte asteroiderne trojanske mænd, efter trojanskrigen, og kaldte L4 objekter efter græske krigere; L5-legeme efter trojanere. Fra 2011 er der blevet opdaget 4.933 Jupiter Trojanske asteroider. Trojans zoner af planeter udover Jupiter er foretrukne steder for astronomer at kigge efter nye genstande, som har tendens til at blive fanget i nullzoner som blade i en strømmens eddy

Lagrangiske punkter giver gode parkeringspladser til rumfartøjer. Jordsolen L1 giver et valgpunkt for solobservationer, fordi Jorden aldrig kan komme i vejen, og dens L2 tillader håndværk at bruge jorden som et partielt solskærm. Hvis vi nogensinde bygger langsigtede rummiljøer, vil vi nok konstruere dem i Lagrangian-punkter.

Følg Life's Little Mysteries på Twitter @ llmysteries, og følg med os på Facebook.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com