Фізика. 7 клас. Максимович

§ 13. Рух небесних тіл

Всесвіт перебуває у постійному русі. Навіть зараз, сидячи нерухомо і читаючи підручник, ми мчимо по Всесвіту з величезними швидкостями. З якими і чому — сьогодні з’ясуємо.

Дізнаймося про...

орбіти планет;
швидкості небесних тіл;
закони руху планет;
цікаві факти про Землю і Місяць.

1. Добовий і річний рухи планет

Усі об’єкти поза межами Землі називають небесними тілами. Сонце, зорі, планети та їх супутники, комети, астероїди — приклади небесних тіл.

Кожна планета в Сонячній системі здійснює одночасно два рухи: річний і добовий. Рік — це проміжок часу, за який планета робить один повний оберт навколо Сонця. Доба — час одного повного оберту планети навколо своєї осі.

Для Землі:

1 рік = 365 діб 5 год 48 хв 46 с;

1 доба = 23 год 56 хв 4 с.

У табл. 13.1 наведено дані про тривалість доби і року на всіх планетах Сонячної системи.

Таблиця 13.1

Назва планети	Тривалість року	Тривалість доби
Меркурій	88 земних діб	176 земних діб
Венера	224,7 земної доби	117 земних діб
Земля	365,25 земної доби	24 год
Марс	687 земних діб	24 год 37 хв
Юпітер	12 земних років	9 год 55 хв
Сатурн	30 земних років	10 год 20 хв
Уран	84 земних роки	17 год 14 хв
Нептун	164,8 земного року	16 год

2. Особливості руху планет

Траєкторію руху планети називають орбітою. Орбітою Землі є не коло, а еліпс — витягнута замкнена крива (мал. 13.1). Виявляється, всі планети мають еліптичні орбіти, які за формою наближаються до колових (мал. 13.2).

Мал. 13.1. Орбіта руху Землі

Мал. 13.2. Орбіти руху планет

Рухаються планети навколо Сонця зі змінною швидкістю. Максимальною вона є в найближчій до Сонця точці орбіти (перигелії), а мінімальною — у найвіддаленішій точці (афелії). Земля рухається по своїй орбіті із середньою швидкістю 30 км/с, змінюючи її від 29,3 км/с до 30,3 км/с (мал. 13.3).

Мал. 13.3. Швидкість Землі у різних точках траєкторії

Кожна планета має свою орбітальну середню швидкість. Вона залежить від порядку розміщення: чим далі планета від Сонця, тим повільніше вона рухається.

Першим описав характер руху планет у Сонячній системі німецький астроном Йоганн Кеплер.

Йоганн Кеплер

Суть його законів полягає в тому, що:

всі планети обертаються навколо Сонця по еліптичних орбітах;
вони рухаються зі змінною швидкістю, яка зростає з наближенням до Сонця, а з віддаленням від нього зменшується;
чим далі планета розміщена від Сонця, тим повільніший її рух.

Поміркуйте і дайте відповідь

1. Визначте відстань, яку долає Земля за 1 хвилину, рухаючись по своїй орбіті навколо Сонця?

2. Установіть відповідність між планетою та її середньою швидкістю.

1) Венера

2) Земля

3) Марс

А 30 км/с

Б 35 км/с

В 24 км/с

3. Дещо про Землю, Місяць і Сонце

За законами Кеплера рухаються не тільки планети, а й їхні супутники. Супутником називають небесне тіло, яке обертається навколо планети. Відмінність лише у тому, що для планети центральним тілом, навколо якого вона рухається, є Сонце, а для супутника — його планета.

Місяць — супутник Землі, що рухається навколо неї по еліптичній траєкторії із середньою швидкістю 1 км/с, здійснюючи один оберт за 27,3 доби (мал. 13.4).

Мал. 13.4. Рух Місяця навколо Землі

За такий самий проміжок часу (27,3 доби) він обертається навколо своєї осі. Це зумовлює цікаве явище: Місяць завжди повернутий до Землі одним боком. Зворотного боку нашого супутника ми із Землі не можемо побачити.

Оскільки Земля обертається навколо своєї осі, то кожне тіло, яке є на її поверхні, набуває швидкості, значення якої залежить від географічної широти. Найбільша вона на екваторі — 1674 км/год, а на полюсах дорівнює нулю. На широті Києва кожен з нас рухається зі швидкістю 1076 км/год (≈299 м/с).

Сонце також рухається: воно обертається навколо центра нашої Галактики, маючи швидкість 220 км/с.

Отже, перебуваючи в стані спокою відносно поверхні Землі, ми подорожуємо Всесвітом: зі швидкістю 1076 км/год через добове обертання Землі, зі швидкістю 30 км/с внаслідок річного руху Землі та зі швидкістю 220 км/с завдяки руху Сонця.

Запам’ятайте

Об’єкти поза межами Землі називають небесними тілами.

Орбіта — це траєкторія руху небесного тіла.

Супутник — небесне тіло, яке обертається навколо планети.

Орбіти планет мають форму еліпса.

Перевірте себе

1. Визначте відстань, яку долає Марс за 5 хвилин, рухаючись по своїй орбіті навколо Сонця.

2. Скільки вам було б зараз років, якби ви народилися і жили на Марсі?

3. Розпізнайте неправдиву інформацію.

Сонце обертається навколо Землі, тому що воно кожного ранку сходить і кожного вечора заходить. Земля обертається навколо своєї осі, тому маємо день і ніч.

Словник фізичних термінів (для пошуку інформації в англомовних джерелах)