Реферат: Луна - естественный спутник Земли - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Луна - естественный спутник Земли

Банк рефератов / Астрономия, авиация, космонавтика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 48 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

20 . 1. ПРИРОДА ЛУНЫ : 1) Поверхность Луны. 2) Лунные породы. 3) Физические условия. 2. ФАЗЫ ЛУНЫ. 3. Л УННЫЕ ЗАТМЕНИЯ. 4. ТЕОРИЯ ДВИЖЕНИЯ ЛУНЫ. 1) Четыре лунных месяца 2) Лунные неравенства 3) От кинематики - к динамики. 4) Как строить теорию. 5. ИССЛЕДОВАНИЯ ЛУНЫ. 6. РОЛЬ ЛУНЫ ДЛЯ ЖИТЕЛЕЙ ЗЕМЛИ. ПРИРОДА ЛУНЫ. Вокруг многих планет обра щаются маленькие планеты-спутники . У Меркурия и Венеры их нет совсем . У Земл и один спутник Луна (Селена ). Луна ме ньше Земли по массе (в 81 раз ) и п о плотности . Диаметр Луны меньше земного в 4 раза . Она кажется нам боль шой и яркой , потому что находится не далеко -384395 км . Мы видим её не только ночью , но и утром и днем . Луна освещается Солнцем и светит отраженным светом . С древности замечено , что в нешний вид Луны не меняется . И китай цы , и вавилоняне , и египтяне вид е ли на Луне рисунок : одни дикови нного зверя , другие «старца с мешком» . Это означает , что Луна всегда обращен а к Земле одной стороной , то есть в период её вращения вокруг оси совпадает с периодами обращения вокруг З емли , при чем она то забегает вперёд и , пе р есекая орбиту Земли оказывается на её дневной , освещенной Солнцем стороне , то отстает и летит позади Земли , а затем переходит на её ночную сторону. ПОВЕРХНОСТЬ ЛУ НЫ Уже со времён Галилея начали составлять карты видимого полушария Луны и начать изу чения нашего естес твенного спутника лучше всего с ознакомл ения c основными элементами лунного рельефа , постепенно переходя от крупных деталей главных морей и кратеров – к мелким . Более темные пятна лунной пов ерхности названы « морями» . Это низменно сти , в к оторых нет ни капли воды . Дно их темное и сравнительно ровное . Большую часть поверхности Луны занимают более светлые возвышенности-«материки» . Есть горные хребты , названные по а налогии земных Кавказом , Кардильерами , Карпата ми . Высота гор достигает 9км . (г о ра Курциус ). Высота гор легко ра ссчитывается по длине тени от них . Н а Луне насчитывается 17 горных цепей , похож их на земные , но большинство гор име ет необычный вид : они свернуты кольцами . Эти горы называются кратерами - за их отдаленное сходство с кратерам и земных вулканов - и цирками , потому что они круглые , как барьер цирково й арены . Само слово «кратер» означает «чаша» . Кольцевых гор на Луне много - более ста тысяч . Примерно 20 кольцевых гор на Луне имеют в поперечнике свы ше ста километров . Цирк Птолелия д о стигает 185км . в диаметре , а Клавий и Гримольди до 235 км , в н их свободно уместилась бы Бельгия . Внутр енние склоны кольцевых гор обычно круты , внешние пологи . В самом центре лун ного кратера возвышается один или нескол ько остроконечных пиков . Дно некоторы х кратеров ниже поверхности Л уны , но некоторые кратеры заполнены веще ством доверху . Внутри больших цирков нет центральной горки , но там обычно ви дны маленькие кратеры . Маленьких кратеров на Луне великое множество , они распол агаются и на дне , и на краях бо л ьших цирков . Так в южном полушарии хорошо виден даже в полночь кратер . Тело диаметром 60 км . и расход ящиеся от него светлые лучи . Выяснилось , что лучи образованны склонением множес тва кратеров со светлыми стенками . Проис хождение лунных кольцевых гор скор е е всего вулканическое , они очень похожи на лавовые озера Гавайских ост ровов на Земле с диаметром озер 5- 3 км . Лава в этих озерах , поднимаясь , пер еливается через края , наращивая стенку , с тенку кратера . Так потухший вулкан - озеро - Маунс - Неа достигает высо т ы 4208 м . примерно такова же высота лун ных кратеров . Когда извержение утихает , л ава в озере опускается и застывает коркой . Озеро принимает вид лунного цирк а . В том , что лавовые озера и го ры на Луне больше земных , нет против оречия . Луна меньше Земли , и си л а тяжести там в 6 раз слабее земной . Поэтому извержение может выбросить на Луне больше вещества , чем на Земле , а поднятия лунной поверхности достигают больших высот в сравнении с земными . Вероятно на Земле тоже были когда-то такие - же кольцевые горы , н о п о д воздействием текучих вод , ветра , ледников , снега , воздуха , газов - этих извечных врагов гор , они быст ро разрушились и отыскать их можно лишь там , где вулканическая деятельность продолжается , очень похожи на лунную поверхность некоторые места на Камчат к е и в окрестностях действу ющего вулкана Везувий в Италии . Не с ледует , конечно , исключать и возникновение кратеров от ударов метеоритов о Луну , но воронки , образованные ударом метеори тов о Луну , всегда имеют форму чаши , лунные же кратеры имеют в большинс тв е плоское дно , как у тар елки - аналогичное дну вулканических озер на Земле . Невидимая сторона Луны принцип иально отличается от видимой , но на ней меньше « морских» впадин . Много на обратной стороне Луны и кратеров . Самым крупным присвоены имена выдающихся д е ятелей науки - Ломоносов , Джордано Бруно , Циолковский , Жолио , Кюри и другие . К настоящему времени на Лун е побывали американские космонавты и со ветские автоматические самоходные лаборатории - луноходы . А первый полет на Луну ! Да , это великое событие , котор о е в истории освоения космического пространства будет увековечено наряду с запуском первого искусственного спутника Земли , первым полетом Юрия Гагарина , перв ым выходом Алексея Леонова в открытый космос , 21 июля 1969 г . в 5ч . 56 мин . По московскому времени командир амери канского космического корабля « Апполон -2» впервые вступил на поверхность Луны. Первый искусственный сп утник Земли . ЛУННЫЕ ПОРОДЫ. Благодаря мягким посадкам автоматических станций на Луну стали известны механически е свойства лунного грунта , и его химический состав . На Луне не оказалось толстого слоя пыли , которого когда - то опасались многие конструкторы лунников , но пыль на Лун е есть . Она темно - серого цвета и по внешнему виду напоминает цемент . Х имический анализ о бразцов лунного вещества показал , что породы Луны менее разнообразны чем земные и сходны по составу с базальтами . В их состав входят хорошо известные на Земле химические элементы - алюминий , железо , ка льций , магний . Но в лунных породах б ольше , чем земных с одержится т угоплавких элементов - титана , хрома , и дру гих , а меньше - легкоплавких - калий , натрий . Химический состав различных участков п оверхности Луны неодинаков . В поверхностном слое Луны (реголиже ) содержатся осколки магматических пород шлакообразные ча с тицы с плавлеными гранями . Многие образцы как бы обработаны песком . Их вид свидетельствует о том , что они длительное время подвергались своео бразной эрозии (ударов мелких метеоритов и обработке потоками частиц , непрерывно исходящих от Солнца ). Из-за отсутс т вия воды минералов на Луне знач ительно меньше , чем на Земле . Лунные породы относятся к очень древним - их возраст примерно составляет 4 млрд . лет , причем самыми « молодыми» (несколько более 3 млрд . лет ) оказались образцы , доста вленные из морских районов . Ч а стые удары метеоритов дробят лунные грунты в пыль и мелкие осколки . В условиях вакуума под воздействием « солнечного ветра» происходят молекулярное сцепление этой пыли в пористый шла кообразный слой. ФИЗИ ЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ На Луне нет а тмосферы с мягчающей палящее солнечное излучение и защищающей от космических лучей и потоко в микрометеоров . Нет там ни воды , ни облаков , ни туманов , ни радуги , ни зари с рассветом . Тени резкие и черные . Окружающая Луну заряженная пылевая оболочка немного р а ссеивает солнечный свет . Температура подсолнечной т очке Луны равна днем +120 градусов С , а в противоположной точке ночного полушар ия – 170 градусов С . Заметного магнитного поля у Луны не обнаружено . Но Луна не совсем мертвый мир . Так в кратере Альфоне набл ю дается и ногда выделение газов и недр . Луна е щё дышит , хотя на ней пока не о бнаружено пород моложе 2 млрд . лет и это говорит о давнем прекращении магмати ческой и вулканической активности . На не бе Луны видны те же самые созвездия , что и на небе Земли . Из-з а отсутствия атмосферы яркие звезды и планеты видны на Луне и днем и ночью . Исследователям Луны необходимо иметь скафандры , запас воздуха для дыхания , радиостанции для переговоров друг с другом и кораблем , так как звук и на Луне без воздуха не распростра няю т ся . Это мир вечного безм олвия с темным небом и ослепительно-ярки м Солнцем , с крупными не перемещающими звездами . Скафандры и корабль должны надежно защищать людей от раскаленного « лунного дня» и леденящего холода «лунной ночи» . Прекрасным украшением лунно г о пейзажа служит Земля . Она как огромный сверкающий шар , висит над головой и заливает поверхность Луны голу боватым светом . Земля на Луне видна в разных фазах , в зависимости от осв ещения Солнцем . В «полноземелье» на Луне ночью можно спокойно читать , так ка к свет Земли в О раз ярче лунного света . В «новоземелие» с Луны можно различить на Земле огни больших городов . Исследование Луны очен ь важно для понимания процессов формиров ания планет , их рельефа , так как на ней следы древних геологических событий не сте р ты процессами вывет ривания и играют роль геологического му зея во времени. ФАЗЫ ЛУНЫ. Лун а движется вокруг Земли в ту же сторону , в какую Земля вращается вокр уг своей оси . Видимое движение Луны сопровождается непрерыв ным изменением её вида - сменой фаз - и мы видим её то в форме серпа , то полукруга (четверть ), то полной . Время , когда Луна не видна , назвали новолунием - рождением новой Луны . Растущий полукруг - 1 четверть , время , когда Луна видна в виде диска - полнолуние , с п адающей п олукруг - последняя четверть . Происходит это от того , что Луна занимает различные положения относительно освещающего её Солнца и Земли. Иногда в ясную ночь , когда Луна видна в виде узкого серпа , остальна я её часть светиться полным светом . Объясняе тся это тем , что Земля о свещает ночную сторону Луны отраженным с олнечным светом . Фазы Земли и Луны в заимно противоположны . Лунный серп и одн а двенадцатая часть года у нас один аково называются месяцем . И это не с лучайно . Раньше люди не имели ни отр ывных , н и перекидных и никаких - либо других календарей . А счет дня м надо было вести . Поэтому многие на роды , а также наши предки - славяне п ользовались фазами молодой Луны , - значит , наступил первый день месяца , стал «серпи к» чуть пошире - это видно второй ден ь . Есл и Луна в 1-ой четверт и - прошла неделя , а когда Луна начал а показываться по утрам и заходить днем , - следовательно , месяц кончается . Так фазы Луны заменяли в старину календарь и давали две природные меры времен и , который проходит между двумя новолуни ями , ра в ен 29 дней 44 минуты и 28 секунд . Это и есть лунный месяц - наше прежняя мера времени , но она не удобна , так как число суток в лунном месяце не целое , а дробное , и в виду лунных месяцев не 12, а 12, 5. Эта половина сильно мешала при с чете и наши предки ещё до начала текущего тысячелетия отказались от счета времени лунными месяцами . Они разделили год на 12 месяцев , но от старого счета у нас осталось слово «месяц» . Легко узнать «растет» Луна или «стареет» , если к лунному серпу или четверти прибавить мысленно « палочку» и получается буква Р , - месяц растет и на следующую ночь будет больше . Если получается буква С - Луна стареет . ЛУНН ЫЕ ЗАТМЕНИЯ. Из-за того , что Луна , обращаясь в округ Земли , бывает иногда на одной линии Земля - Луна - Солнце , возникают солнечные или лунные затмения - интереснейш ие и эффектные явления природы , вызывавш ие страх в прошлые века , так как люди не понимали , что происходит . Им казалось , что какой - то невидимый ч ерный дракон пожирает Солнце и люди могут остатьс я в вечном мра ке . Поэтому летописцы всех народов тщате льно заносили в свои хроники сведения о затмениях . Так летописец Кирилл из Новгородского Антониева монастыря 11 августа 1124 года записал : « Перед вечерней на ча убывати Солнца , и наибе все . О велик стр а х и тьма быеть !» . История донесла до нас случай , когда солнечное затмение привело в у жас сражающихся индейцев и медян . В 603 году до н.э . на территории современной Турции и Ирана . Воины в страхе побросали оружия и прекратили бой , по сле чего , устрашенные з атмением заключили мир и долго не воевали друг с другом . Солнечные затмения быв ают только в новолуние , когда Луна п роходит не ниже и не выше , а ка к раз по солнечному диску и , словно гигантская заслонка , загораживает собой солнечный диск , «перекрывая Солнц у путь» . Но затмения в разных м естах видны по - разному , в одних Сол нце закрывается полностью - полное затмение , в других частично - неполное затмение . Суть явления заключается в том , что Земля и Луна , освещенные Солнцем , отбрасы вают концы теней (сходящиеся ) и концы тени (расходящиеся ) . Когда Луна попадает на одну линию с Солнцем и Землей и находится между ними , лунная тень движется по Земле с запада на восток . Диаметр полной лунной тени не превышает 250 км , поэтому одно временно затмение Солнца видно лишь на ма л ом участке Земли . Там , где на Землю падает полутень Луны , наблюдается неполное затмение Солнца . Расс тояние между Солнцем и Землёй не вс егда одинаково : зимой в северном полушар ии Земли ближе к Солнцу , а летом дальше . Луна обращаясь вокруг Земли , т оже прохо д ит на разные расс тояния - то ближе , то дальше от неё . В случае , когда Луна отстает дальше от Земли и загородить полностью ди ск Солнца не может , наблюдатели видят вокруг черной Луны сверкающий края со лнечного диска - происходит красивейшее кольце образное зат м ение Солнца . Когда у древних наблюдателей записи затмений накопились за несколько столетий , они заметили , что затмение повторяются через каждые 18 лет и 11 с третью суток . Этот срок египтяне назвали «саросом» , чт о значит «повторение» . Однако для опреде лен и я , где будет видно затме ние , необходимо , конечно же , произвести бо лее сложные вычисления . В полнолуние Лун а иногда попадает в земную тень пол ностью или частично , и мы видим , соо тветственно полное или частичное затмение Луны . Луна намного меньше Земли , поэ т ому затмение продолжается до 1ч . 40мин . При этом даже при полном лунном затмении Луна остаётся видимой , но окрашивается в багровый цвет , ч то вызывает неприятные ощущения . В стари ну затмения Луны боялись как страшного предзнаменования , считали , что « месяц кровью обливается» . Солнечные лу чи , преломляясь в атмосфере Земли , попада ют в конус земной тени . При этом атмосферой активно поглощаются голубые и соседние с ними лучи солнечного сп ектра , а пропускаются внутрь конуса тени преимущественно красные лучи , кот о рые поглощаются слабее , они то и придают Луне зловещий красноватый цвет . Вообще , лунные затмения - довольно редкое явление природы . Казалось бы , что л унные затмения должны наблюдаться ежемесячно - в каждое полнолуние . Но так в действительности не бывает . Л уна проскальзывает либо под земной тенью , либо над ней , и в новолуние тень Луны обычно проносится мимо Земли , и тогда затмения тоже не получаются . Поэтому затмения не так уж часты. Схема полного затмения Луны. ТЕОРИЯ ДВИЖЕНИЯ ЛУНЫ. ЧЕТЫРЕ ЛУННЫХ МЕСЯЦА. Большой интерес всегда представлял вопрос о т ом , как движется Луна . Она движется по эллипсу , совершая один оборот за 27, 3 суток . И движение это происходит в строгом соответствии с законом Кеплера , являющимся следствием закона всемирного тяготения , открытого Ньютоном . Всё это верно , - но… Да , есть одно но… Т еория движения Луны оказалось одной из самых сложных задач небесной механики , на решение которой ушло два с половиной века , считая только от Ньют она . В разработку этой теори и вложили труд такие замечательные учёные , как Эйлес , Клеро , Даламбер . Так в чем же были трудности ? Как их удалось преодолеть ? Движения Луны изуча ли ещё астрономы Древнего Вавилона . Они тщательно регистрировали моменты солнечных и лунных затмений . По этим д анным древнегреческий астроном Геппарк определил длительность основных периодов , характеризующих движения Луны . Основные перио ды названы месяцами . Таких месяцев с древних времен было известно четыре . Сидерический или звездный месяц - это пер иод обращения Л у ны вокруг З емли , он определяется по перемещению Лун ы относительно неподвижных звезд . Синодически й месяц - промежуток времени между двумя последовательными новолуниями или полнолуни ями . Аномалитический месяц - это период ме жду двумя последовательными прохожд е ниями Луны через перигей своей орбиты . Наконец , драгонический месяц – э то промежуток времени между двумя прохож дениями Луны через восходящий узел её орбиты - точку пересечения орбиты с пл оскостью эклиптики . Это ни что иное , как плоскость земной орбиты , но в о времена Геппарка Земля считалась плоскостью орбиты , по которой Солнце двигалось вокруг Земли . Геппарк расчитал , основываясь на данных наблюдений затме ний древними астрономами , что через кажд ые 345 лет положение Солнца , Луны , перигея и узлов лунной орбит ы по вторяется : иначе говоря 345- летний цикл сод ержит целое число всех четырех месяцев . Выводимые из цикла Геппарка продолжите льность лунных месяцев лишь на немногие доли секунды отличаются от тех зна чений которыми пользуются астрономы теперь , накопив набл ю дения ещё за 21 столетие . Почему синодический месяц длинн ее сидерического , объяснить нетрудно . Смена лунных фаз зависит от положения Луны относительно Солнца . Направление этого движения совпадает с направлением обращения Луны вокруг Земли . В результате дв и жения Луны по её «околозем ной» орбите происходит как бы с отс таванием : повторение лунных фаз происходит не через сидерический месяц , а через длительный период , который и называется синодическим месяцем . Нетрудно получить такое соотношение между длительнос т ями сидерического ( S ) и синодического м есяцев : 1\S=1\P+1\T, где Т - длительность земного года . Тот факт , что аномалитический месяц , д линнее сидерического , по существу означает , что сама лунная орбита как целое вращае тся в собственной плоскости , и линия , соединяющая перигей и апогей орбиты , называемая линией аксид поворач ивается в том же направлении , в како м движется Луна . Так что Луне приход ится постоянно «догонять» свой перигей . Драгонический месяц , напротив короче с идерического . Это значит , что линия узлов поворачивается навстречу движению Луны . Причина поворота большой оси лу нного элипса и линии узлов была най дена лишь в 18 веке , после создания Нь ютоном теории всемирного тяготения . А ещ ё через два столетия эта теор и я позволила рассчитать траекторию дв ижения искусственных спутников Земли , обрела , так сказать вторую молодость . ЛУННЫЕ НЕРАВЕНСТВА. С именем древнегреческого Клавдия Птолемея обычно прежде всего связывают его геоцентрическу ю систему м ира , против которой б оролись Коперник , Джордано Бруно , Галилей , Кеплер . ЛУННЫЕ МЕСЯЦЫ. 29, 53059 суток СИНОДИЧЕСКИЙ (от слова synodion -встреча ). 27, 55455 суток АНОМАЛИТИЧЕСКИЙ ( угловое расстояние Луны от её перигея называли аномалией ). 27 , 32166 суток СИДЕРИЧЕСКИЙ ( siderium - звездный ) 27, 21222 суток ДРАКОНИЧЕСКИЙ (узлы орбиты обозначают зн ачком похожими на дракона ). Но Пт олемей внес большой вклад в развитие астрономии , в частности , в теор ию движения Луны , правда в тот период речь могла идти только о кинематич еской теории , ибо причины и истинные законы движения небесных тел известны не были . В течении длительного развит ия астрономической науки считалось , что небесные тела могут двигаться т олько равномерно по окружностям . Есл и движение выглядело более сложным , то его можно было представить комбинацией движений по нескольким окружностям . Име нно так поступил Птолемей с Луной . Д вижение Луны по небу было неравномерным . Чтобы представить его к о м бинацией равномерных движений по окружностям , надо было сначала определить величину отклонений от равномерного движения , ил и так называемых неравенств . И во вр емена Птолемея , и даже во времена Ке плера и много позже было принято на зывать неравенствами отд е льные к омпоненты отклонения положения Луны от п оложения воображаемой точки , движущейся по эклиптике равномерно с периодом равным сидерическому месяцу . Таким образом , слово «неравенство» в астрономии означало сов сем не то , что оно означает в м атематике . Вп р очем , в современной науке мы встречаемся с подобными п римерами буквально на каждом шагу . Так , слово «элемент» означает в химии одн о , а в электронике совсем другое . Ни кто не спутает ядро политы , ядро жив ой клетки и ядро атома . Все положени я на небе Луны , С о лнца , звезд и планет уже во времена Птоле мея измерялись в системе координат напом инавших географическую долготу и широту . И назывались эти координаты почти так же : астрономическая долгота и астрономи ческая широта . Только широта небесных св етил отсчитывала с ь от плоскости эклиптики , в те времена так называл ась плоскость , в которой лежала орбита Солнца , обращающегося вокруг Земли , а долгота от точки весеннего равноденствия , в которой Солнце раз в год перес екает небесный экватор . Взявшись за опре деление лунных неравенств , Птолемей рассматривал в основном неравенства по долготе , выводя широту на колонну лун ной орбиты , равному 5 градусам , именно таки м определил этот угол Гепарк « муж трудолюбия и поклонник истины» как называл его Птолемей . По современным данным Г епарк ошибся всего на 8 минут дуги . Общее неравенство Е дв ижения Луны по долготе Птолемей представ ил следующей формулой : Е =6 15 sin Z+ 1 18 sin(2D+Z)+19 sin 2 Z Здесь Z - угловое расстояние Луны от среднего перигея её орбиты , D - уг ловое расстояние Луны от Солнца . И з формулы Птолемея следовало , что лунные неравенства периодически и являются как бы суммой нескольких отдельных неравенс тв . Так первый и третий члены правой части формулы зависят от положения Луны относительно Перигея своей орбиты . Их сумма по л учается и но сит название главного эллиптического неравен ства . Но это название было дано не Птолемеем , а ученым в 17 веке , когда уже было известно , что Луна движетс я по эллипсу . Второй член , в который входит угловое расстояние Луны от Солнца , св язан с в лиянием Солнца на движе ние Луны . Много позже , уже в 17 веке , он получил название эвекции , а в конце того же столетия Ньютон дал е му исчерпывающее объяснение . Но об этом чуть позже . Николай Коперник , используя свои более точные наблюдения , впрочем , он , ка к и Гиппарк и Пт олемей , наблюдал невооруженным глазом , уточнил коэффициенты формулы Птолемея определил крайние и средние значения расстояния от Земли до Луны , причем ошибка в среднем расстоянии составляла всего 0, 1 % п ротив современного значения . Новый ша г вперёд в создании кинематиче ской теории движения луны сделал замечат ельный датский астроном - Тихо Браге . Он открыл третье по счету неравенство , получившее название вариации . В формуле для Е , это дополнительный член вида 40 sin 2 D . За тем Тихо Браге обна ружил ещё од но , четвертое лунное неравенство , выражаемое членом (-11 sin 2), где Z - угловое расстояние Солнца от перигея земной орбиты (Земля проход ит перигей своей орбиты 1-2 января ). Так как период последнего неравенства равен году , оно получило название г одич еского уравнения . Здесь мы снова встреча емся с примером иного употребления всем привычного термина . Словом « уравнение» во времена Тихо Браге и вплоть до начала наших дней астрономы называ ли некоторые математические величины . Так , до сих пор в астроно м ии сохранился термин « уравнение времени» , означающий разность среднего и истинно го солнечного времени . Тихо Браге открыл так же , что угол наклона лунной орбиты и эклиптики может изменятся в пределах +- 9, 5 от среднего значения 5,8 , приче м наибольшего з начения наклон орбиты достигает , когда направление Земля - Солнце совпадает с линией узлов лунн ой орбиты , а наименьшего - когда они перпендикулярны . Истинную формулу лунной орби ты установил Иоганн Кеплер доказавший , ч то Луна , как и планеты движется по эллип с у . На основе трёх законов планетных движений , открытых Кепле ром , Исаак Ньютон вывел закон всемирного тяготения , нашел ту силу , которая з аставляет небесные тела двигаться по элл иптическим или иным орбитам. ОТ КИНЕ МАТИКИ – К ДИНАМИКИ. Развитие небесной механики , основанной на теории тяготения Ньютона , вселяло надежду , что и теория движения Луны будет построена без особого труда и все лунные неравенства получат простое объясн ение . И действительно , Ньютон добился в этой области немалых успехов . Он по казал, что неравенства являются следств ием влияния Солнца на Луну , так назы ваемых солнечных возмущений . Из анализа этих влияний он получил значение основны х лунных неравенств . Ньютон количественно объяснил движение узлов лунной орбиты и периодическое изменение е ё наклона к эклиптике . Но когда он попытался вывести скорость смещения лунного перигея , то получил результат , вдвое меньше наблюдаемого . Да , теория движения Луны оказалась крепким орешком и для самого Ньютона , и для длинного ряда его последователей . В чем ж е состояла главная трудность ? Мы знаем , что основная сила , действующая на пла неты , - притяжение Солнца . Под действием эт ой силы планета должна описывать кеплер ов эллипс . Притяжение других планет , масс ы которых в тысячи , сотни тысяч и миллионы раз меньше массы Сол нца , приводит к небольшим отклонениям от кеплерова эллипса , которые принято назы вать возмущениями . Эти возмущения невелики и их нетрудно вычислить . Например изв естно , что по возмущениям движения Урана астрономы Дж . Адамс и Ливерье незав исимо вычи с лили положение и орбиту неизвестной до того планеты , в ызывающей эти возмущения , ею оказался Не птун . В случае Луны дело обстоит сов ершенно иначе . Луна в своём обращении вокруг Земли постоянно подвергается возму щению со стороны самого массивного тела солне ч ной системы – Солнц а . К тому же эти возмущения изменяют ся в течении аномалистического месяца , с изменением расстояния от Земли до Солнца. Прошло три четверти века со времени публикации бессмертного труда Ньютон а «Математические начала натуральной филосо фии» . И хотя сам Ньютон пытался разработать теорию движения Луны , его теория не давала требуемой точности . А ведь в те годы теория движения Луны имела практическое значение , по астрономической долготе Луны определяли географическую долготу месяца на Зем ле . Поскольк у Луна перемещалась по небу в средн ем на 13 градусов в сутки , её положени е на небе в данный час зависит от долготы места . мореплаватели и пут ешественники пользовались этим для определен ия долгот . И вот в 1750 году Петербургс кая академия наук о б ъявила конкурс на лучшее исследование по теме : «Показать согласны ли все неравенства , которые наблюдаются в движении Луны , с ньютоновской теорией , и какой должн а быть истинная теория всех этих не равенств , чтобы по ней можно было со всей точностью определ я ть место Луны в любое время». Эта формулировка была выбрана не случайно . Мы помним , что Ньютон потерпел неудачу в теоретическом определении ско рости смещения лунного перигея . В 1745 году эту задачу попытались решить два з амечательных французских математи ка Алек сис Клод Клеро и Жан Лерон Даламбер . Оба они были членами Парижской ака демии наук , ярыми соперниками в науке , над лунной проблемой работали совершенно независимо . Решая задачу о движении лунного перигея , они оба пришли к тому же выводу , что и Ньюто н : период обращения большой оси лун ного эллипса теоретически должны быть в два раза больше , чем это следует из наблюдений . Оба ученых даже высказ али мысль , что закон Ньютона не точе н не требует проверок. Именно это заключение столь авто ритетных ученых и вызвало объявление конкурса Петербургской академии наук с приведенной выше формулировкой . Но уже за несколько месяцев до объявления ко нкурса в мае 1749 года , Клеро нашел при чину « расхождения теории Ньютона с наблюдениями . Теория была не виновата . Дело в т ом , что даваемое теорией аналитическое выражение для смещения перигея представляло собой степенной ря д вида : К 0 + К 1М + К 2М +… + К М +…, Где М - отношение суточных смещений Земли и Луны по их орбитам (М =1/3), К n - числительные коэффициенты . Значен ие М мало по сравнению с единицей , и каждый следующий член ряда много меньше предыдущего . И Ньютон , и Дал амбер , и Клеро брали для вычислений значения смещения перигея , ограничивались лиш ь первым членом ряда . Это , как догад ался Клеро , и приводило к резко м у расхождению теоретически рассчитанной и реальной скорости смещения лунного перигея . Учтя в выражении для смещени я второй член , Клеро получил обнадёживаю щий результат : расхождение теории с набл юдениями уменьшилось в три с лишним раза . Чем больше членов б ра л Клеро , тем ближе стремилось к нулю расхождение с данными наблюдениями . В 1752 году Клеро представил Петербургской акад емии наук большой мемуар , озаглавленный «Теория Луны , выведенная из единственного начала притяжения , обратно пропорционального квадр а там расстояний» . Эта ра бота была удостоена премией и издана в Петербурге . В ней Клеро решает задачу на вращающемся эллипсе , каким и является в сущности орбита Луны . В своей работе Клеро впервые показал , что лунные неравенства проявляются не только в долг о те и широт е Луны , но и в расстоянии от не ё до Земли . В формулах теория Клеро каждая из величин выражается уже с уммой из 20 членов ряда . Работа Клеро дала толчек к новым исследованиям . Далам бер решил проверить выводы Клеро и пришел к тем же результатам , хо т я и другим способом . Действительный член Петербургской академии наук Леонар д Эйлер установил и усовершенствовал тео рию Клеро сделав её более удобной д ля составления таблиц движения Луны . Так ие таблицы в скоре были составлены немецким астрономом Тобиасом М а й ером . Спустя 20 лет Эйлер вновь обратился к теории движения Луны . В 1772 году он издал труд , озаглавленный «Теория движения Луны изложенная новым способом» . И действительно в этой работе был предложен принципиально новый способ пост роения лунной теории . И деи , зал оженные во второй лунной теории Эйлера , позволяют в принципе достичь наиболее точного описания движения Луны . Однако эти идеи определили своё время - раз витие науки тогда было недостаточно , что бы на их основе получить окончательное решение задачи. И лунные те ории продолжали развиваться по старому « протоптанному пути» . КАК СТРОИТЬ ТЕОРИЮ ? Теории Клеро , Даламбера , и первая лунная теория Эйлера принадлежал и к классу аналитических . В этих тео риях выражения для координат небесного т ела выводятся как решения уравнений движения даваемых теорией Ньютона . Построе ние таких теорий требовало тогда громадн ого труда . Создатель одной из лучших аналитических теорий французский астроном Шарль Делоне затратил на неё 20 лет непрерываемой работы . Зато теория Делоне может быть применена не только к Луне , но и к любому др угому спутнику планеты , в том числе и к искусственному спутнику Земли . В численных теориях целый ряд элементов орбиты берется из наблюдений , а затем уточняется входе расчетов . Лучше из численн ы х теорий движения Лун ы была теория немецкого астронома Ганзен а , на основе которой были составлены таблицы движения Луны , служившие астронома м почти полвека - до начала двадцатых годов нашего столетия . Наибольший успех выпал на долю численно - аналитической т еорий , начала которым было положено второй лунной теорией Эйлера . П ри этом лишь немногие величины берутся из наблюдений и подставляются в ур авнение движения до их решения . В 1888 году американский астроном Джордж Хилл и спользовал идеи Эйлера для построен и я своей теории движения Луны . Ем у удалось получить скорость движения пер игея лунной орбиты аналитически . Все нер авенства движения Луны были разделены им на классы , в зависимости от того , какие величины входили в то или иное неравенство . Тем самым вся зада ч а была как бы «расслоена» на несколько отдельных задач , каждая из которых решалась отдельно . Теорию Хилла довел до конца американский астрон ом Эрнест Браун . Ему удалось преодолеть одну за другой все оставшиеся труд ности теории и достичь точности , достато ч ной для удовлетворения наблюден ий начала и середины двадцатого века . Выражения для долготы Луны в теории Брауна содержало 552 члена , для широты - 487, для радиуса вектора Луны -304. Были учте ны не только солнечные возмущения , но и влияние несферичности Земл и , притяжение планет , небольшая релятивлетская поправка . И все же теория Брауна обнаруживала странные неувязки , давала хотя и очень малые , но заметные расхожде ния с наблюдениями . Уже в 40-х годах нашего столетия было установлено , что теория здесь опять не в иновата , а имеет место неравномерность вращения Земли , а значит , и неравномерность времени , которое определяется по вращению нашей планеты . С переходом к эфемерид ному времени , текущему равномерно , все не увязки отпали . Развитие космических полетов , в том ч и сле к Луне , установлена на поверхности Луны уголковых отражателей для лазерной локации сущест венно повысили требования к точности лун ной теории . Теперь расстояния до Луны мы можем определить с точностью до 25 см . Совершенствование ЭВМ открыло новые возмож н ости . Группа французских ученых сумела с помощью ЭВМ проверить теории Делоне и Лилла - Брауна и получила все нужные величины с потряс ающей точностью до 1 по углам и с «лазерной» точностью по расстоянию . Для этого пришлось брать в разложениях уж е много тыс я ч членов . Впроче м для ЭВМ это особого труда не составило . Созданная таким образом теория была затем с успехом применена и к изучению движения искусственных спутн иков Земли . Так завершилась многовековая история построения теории движения Луны . Теперь мы з н аем , что скр ывается за столь , казалось бы , простой фразой : «Луна движется вокруг Земли п о эллипсу…» ИССЛЕДОВАНИЯ ЛУНЫ. Возможност и научных экспериментов по изучению Всел енной за пределами атмосферы Земли поист ине исчерпаны . Однако для длительного пребывания человека в космическом прост ранстве приходится преодолевать множество тр удных проблем по его жизнеобеспечению . Г ораздо проще обстоит дело с неприхотливы ми роботами . Фотографирование обратной , никогда не видимой с Земли сторо ны Луны и детальной съемки всей её поверхн ости , мягкая посадка с доставкой высокот очной научной аппаратуры и сбор образцов лунного грунта для их автоматического возвращения на Землю , маршрутные исслед ования по трассе движения лунохода и эксперименты на ис к усственных спутниках Луны - вот далеко не полный список целей запуска к Луне космич еских роботов . За десятилетие с 1966 по 1976гг . для изучения Луны в СНГ и США было запущено в общей сложности около 40 автоматических космических станций . Собранные автомата м и сведения п озволили осуществить полет на Луну челов ека . В 1990г . к двум сторонам , исследова вшим Луну с помощью космических автомато в , присоединилась третья - Япония . Первую м ягкую посадку на Луну совершила в ф еврале 1966 года советская лунная станция « Лун а -9» , будто лепестки цветка развернулись антенны станции , и она принялась за свой первый телевизионный репортаж с поверхности Луны . «Луна -92 по ложила конец гипотезе , будто лунные моря покрыты слоем пыли . Американцы Ф . Б орман , Дж . Ловелл и У . Андерс встрет и л рождество 1969г . в космическ ом корабле «Апполон -8» на трассе «Зе мля - Луна - Земля» . Это был первый пил отируемый облет Луны . Полет первой амери канской экспедиции для высадки на Луну на космическом корабле «Апполон -11» начался солнечным утром 16 июля 1969г. Контакт с лунной поверхностью произошел 20 июля . Командир экипажа Н . Армстронг медл енно спустился по шаткой лестнице , словн о купальщик , пробуя холодную воду , с великой осторожностью встал на Луну . «Од ин небольшой шаг для человека , и так ой огромный скачок для всего человечества» ,- первые слова сказанные им на Луне . Вскоре к нему присоединилс я Э . Олдрин . Следы от их башмаков будут сохранятся в условиях Луны милл ионы лет . Третий член экипажа М . Кол линз терпеливо поджидал своих товарищей на окололунной орбите, черпая новости о них из рассказов с Земли . С июля 1969 года по декабрь 1972г . в СШ А было осуществлено 6 успешных экспедиций на Луну , в ходе которых на поверх ности побывало 12 космонавтов , проведших там попарно в общей сложности 12 с половино й суток . За в р емя выполнения программы « Апполон» ещё 12 космонавтов работали в окололунном пространстве . Ко смонавты Дж . Янг , Ю . Сернан и Дж . Ловелл летали к Луне по 2 раза , нопос ледний из них , имя которого носит од ин из Лунных кратеров , так ни разу и не вышел на повер х н ость . Дж . Ловелл был командиром экипажа «Апполон - 13» , посадка которого на Лу ну из-за аварии была отменена . В зав ершающих из американских экспедиций на к осмическом корабле «Апполон - 17» принимал участие профессиональный геолог Шмитт . Всего за 6 экспедиц и й американцы доставили на Землю около 400 кг . Образцов лунных пород . В трех заключительных э кспедициях на Луну американские космонавты использовали электрический автомобиль конструи рованный специально для перемещения в ус ловиях лунного бездорожья , который резко расширил возможности полевых о бследований местности . Автомобиль мог развива ть скорость до 14 км\ч . Геолог Шмитт и Ю . Сернан проехали по Луне на этом автомобиле около 35 км . Ракета - носите ль «Сатурн - 5» , обеспечившая успешные поле ты космонавтов США н а Луну , до сих пор остается самой крупной ракетой в мире . Её высота достигает 40- этажного дома , а при запуске в н ей сгорает ежесекундно 15 тонн горючего . В ряд ли когда - ни будь сконструирует ещё более крупные ракеты , поскольку посл е полетов на Луну стал о я сно , что даже для существования гиганта « Сатурн - 5» - нет больше никаких разумных задач . Производство этих ракет было прекращено . Подсчитано , что все п ерспективные задачи космических работ выгодн ее решать другими средствами . В порядке редчайшего отсту п ления от традиций 12 лунными кратерам были присвоены имена живых , здравствующих людей . Шесть были названы в честь советских первоп роходцев космических трасс - Титова , Николаева , Терешковой , Леонова , Феоктистова и Шатал ова . Ещё шесть названы именами экипаже й «Апполона - 8» и «Апполона - 11». РОЛЬ ЛУ НЫ ДЛЯ ЖИТЕЛЕЙ ЗЕМЛИ. В одн ой из книг посвященных путешествиям , опи сано такое грандиозное явление : в часы приливов в лагуну одного из островов Альдабра ( эти острова лежат в залив е Индийского океана у вост очных берегов Африки ) устремляются мощные потоки воды : в проливе соединяющим лагуну с океаном , скорость течения достигает 15 км \ч , а масса втекающей воды составляет несколько миллиардов тонн . В часы отл ивов вода устремляется назад , в океан , дно лагуны обн а жается почти на две трети , и на отмели брод ят тысячи птиц , выискивающих добычу . Каки е же колоссальные силы « выплескивают» воду из лагуны в часы отлива и поднимают её в часы прилива ? Это силы всемирного тяготения. Часто говорят , что Ньютон пришел к мысл и о существовании сил притяжения между всеми телами природы , наблюдая падения яблока на Землю . Но открытие и изучение силы тяготения имеет сложную историю . Много замечательных имен мы встретим изучая историю ст ановления учения о всемирном тяготении . Это и Тихо Браге , в течении 20- ти лет наблюдавший планеты солнечной системы , и Иоганн Кеплер , установивший на основе этих данных законы движе ния планет и выказавший мысль о том , что причиной вращения Луны вокруг Земли является притяжение . Но все - таки закон вс е мирного тяготения был открыт . Он сыграл огромную роль в развитии науки и техники . С его помощью были открыты две планеты С олнечной системы - Нептун и Плутон , его используют при расчете скорости необходим ой для запуска космических кораблей и спутников . Но в е рнемся к лагуне на островах Альдабра , к приливам и отливам . Причина возникновения прилив ов и отливов - всемирное тяготение , а «главный виновник этого явления - наш спу тник Луна . Будем считать , что вода р аспределена по Земле тонким слоем . Так как сила тяготе н ия обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами , вода , находящаяся вблизи А , притяг ивается Луной сильнее , чем вода , находяща яся вблизи точки В. Казалось бы , в результате этого вода должна перетечь на «лунную» сторону Зе мли , где образуется водяной горб . Так как Земля вращается вокруг своей оси , в каждом месте вода будет раз в сутки подниматься (прилив ) и опускаться ( отлив ). Однако в действительнос ти и приливы и отливы происходят дв а раза в сутки . Почему же это т ак ? Прич и на в том , что З емля и Луна не подвижны друг относи тельно друга . Представьте себе два шарик а - тяжелый и легкий , - соединенные нитью и лежащие на гладкой горизонтальной п оверхности . Легкий шарик можно привести во вращение вокруг тяжелого . Однако тяже лый шар и к при этом не останется на месте - его центр тоже б удет двигаться по окружности , правда , неб ольшого радиуса . Неподвижной останется только некоторая точка О на линии вдоль натянутой нити , расположенная вблизи тя желого шарика (её называют центром масс системы ) . Вокруг этой точки и происходит вращение как тяжелого , т ак и легкого шарика . Точно так же Земля и Луна вращаются вокруг некотор ой точки , которая , в следствии того , что Земля гораздо массивнее Луны , оказыв ается даже лежащие внутри Земли (но не в её центре ) . Центр Зем ли вращается вокруг этой точки , а во да на поверхности Земли отбрасывается от центра вращения . Это приводит к том у , что и на противоположной Луне сто роне Земли образуется водяной горб . Пове рхность океана принимает удлиненную форму , вытянутую в н а правлении Луны и (немного меньше ) в прямо противопо ложном направлении . Так как Земля вращае тся и вокруг собственной оси , «двугорбая » приливная волна «бежит» по поверхности Земли . В тех областях , которые оказ ываются посредине между двумя горбами , н аблюдаютс я отливы . Изучение приливо в связано со многими трудностями . Та упрощенная модель , которую мы рассматривал и , далека от реальной картины . Земля , как известно , не шар , она сплюснута у полюсов ; вода не распределена равномер но по её поверхности . Луна при своем д вижении по орбите оказываетс я на разных расстояниях от Земли . Св ой вклад в приливообразующую силу вносит и Солнце . А взаимное расположение С олнца , Земли и Луны периодически изменяе тся . Эти и многие другие факторы сущ ественно сказываются на реальной картин е образования и движения прили вных волн и могут смещать положения водяных горбов , изменять их величину и т . п . Но главное нам теперь яс но : причина приливов и отливов - всемирное тяготение . Можно с уверенностью сказать , что ещё в древности жрецы умели расчит ы вать время приливов . И наче как они могли бы творить «чуде са» , которые описаны , например в сказках Древнего Египта… Когда достигли суда кала «Двух рыб» , увидели все , что отмели обнажились и дальше продвинуться невозможно . Тогда его величество фараон призв а л Джеди и повелел… И Джеди начал произносить над водой магические заклинания . По слову его вода в канале поднялась и покрыла отмели слоем в четыре локтя . И су да фараона двинулись дальше…» СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ : 1. Д етская энциклопедия .- Т . 1 Издательс тво «Педагогика» Москва 1971г. 2. Дагаев М.М . Книга для чтения по астрономии Москва . Просвещение .1980г. 3. Загель Ф.Ю . «Лунные горизо нты» . Москва .Просвещение 1976г. 4. Научно - популярный журнал «К ва нт» № 8 — 1985 № 4- 1986г. 5. Школьный астрономический кале ндарь 1996-97гг. 6. В.Н.Комаров «Приглашение к звездам» Нижнеломовская средняя школа № 1 Реферат По астрономии на тему : « ЛУНА - естественн ый спутник Земли» Выпонил : Николотов Д.В. Учащийся 11 Б класса Н - ЛОМОВ 2000г.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Мужики! Сексом надо заниматься с той женщиной, от которой не боитесь услышать: "Дорогой, я беременна!".
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по астрономии, авиации, космонавтике "Луна - естественный спутник Земли", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru