Я понимаю, что Земля продолжает вращаться вокруг своей оси, потому что момент импульса сохраняется. (Я ошибаюсь?!) Но я видел довольно много источников, цитирующих, что инерция является причиной того, что Земля продолжает вращаться.
1. Веритазиум
Земля вращается, потому что она сформировала в аккреционном диске облако водорода, которое разрушилось из-за взаимной гравитации и должно было сохранить свой угловой момент. Он продолжает вращаться по инерции.
Это правда? Я всегда думал об инерции как о стремлении тела продолжать движение по прямой линии с постоянной скоростью (которая может быть равна нулю). Может ли кто-нибудь помочь мне понять, как это также объясняет, как Земля продолжает вращаться с очень небольшим угловым замедлением?
Примечание:
Это не дубликат
потому что мой вопрос конкретно о том, почему инерция является причиной того, что он продолжает вращаться.
На самом деле понятия инерции и сохранения импульса аналогичны. Закон сохранения углового момента утверждает, что в отсутствие внешнего момента тело продолжает вращаться с постоянной угловой скоростью. Эта склонность любого объекта продолжать вращение с постоянной угловой скоростью называется моментом инерции (инерция в случае линейного движения). Это функция распределения массы тела.
Оба объяснения тесно связаны. Во вращательном движении есть инерция, и она содержится в так называемом тензоре инерции или, проще говоря, в моменте инерции . Этот объект, фактически зависящий от массы, играет во вращательной динамике ту же роль, которую масса играет в прямолинейном движении. Дает сопротивление угловому ускорению. Чем выше момент инерции тела, тем труднее придать ему угловое ускорение.
Несмотря на то, что сохранение углового момента является хорошим и практичным способом объяснения (почти) сохранения вращения Земли, глубокая физическая интуиция заключается в концепции инерции. В пределе, когда момент инерции стремится к нулю, крутящий момент, необходимый для ускорения (или замедления) тела, стремится к нулю. Это означает, что если бы не было инерции (точнее, когда она стремится к нулю), вращение Земли могло бы увеличиваться или уменьшаться сколь угодно быстро даже при стремлении внешнего момента к нулю. Это видно из второго закона Ньютона для твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси:
Я предполагаю, что вы довольны идеей, что когда космический зонд запускается к Марсу, как только его ракетный двигатель дает ему достаточную скорость, его можно выключить, поскольку в космическом вакууме нет ничего, что замедляло бы ракету. Зонд имеет инерцию, поэтому для его изменения требуется сила.
Вы можете применить те же рассуждения к вращению Земли. После того, как он образовался в результате аккреции материала и при заданной начальной скорости, теоретически он продолжал бы вращаться с той же скоростью из-за сохранения углового момента. Земле была дана инерция вокруг своей оси, для изменения которой требуется сила.
На практике существуют силы, действующие на изменение инерции Земли. Мы должны учитывать влияние Луны, которая посредством воздействия приливов (а также на твердое вещество) Земли постепенно замедляет Землю.
Ученые считают, что большой объект, возможно, размером с Марс, столкнулся с нашей молодой планетой, выбив кусок материала, который в конечном итоге стал нашей Луной. Это столкновение заставило Землю вращаться быстрее. Ученые подсчитали, что день на ранней Земле длился всего около 6 часов.
Луна сформировалась намного ближе к Земле, чем сегодня. Когда Земля вращается, гравитация Луны заставляет океаны подниматься и опускаться. (Солнце тоже делает это, но не так сильно.) Существует небольшое трение между приливами и вращением Земли, из-за чего вращение немного замедляется. Когда Земля замедляется, она позволяет Луне ускользнуть.
Также нужно учитывать, что внутреннее ядро Земли вращается быстрее, чем поверхность, Внутреннее Ядро
Внутреннее ядро вращается в том же направлении, что и Земля, и немного быстрее, завершая свое дневное вращение примерно на две трети секунды быстрее, чем вся Земля. Ученые обнаружили, что за последние 100 лет эта дополнительная скорость увеличила ядро на четверть оборота по планете в целом. Они отметили, что такое движение удивительно быстро для геологических движений — примерно в 100 000 раз быстрее, чем дрейф континентов. Ученые сделали свой вывод, измерив изменения скорости сейсмических волн, генерируемых землетрясением, которые проходят через внутреннее ядро.
Этот внутренний материал имеет другое инерционное значение, чем более медленное инерционное значение внешних областей и поверхности планеты.
Майк Данлави
Qмеханик
Анна В