太阳对月球的引力比地球大2.5倍为啥月球还围绕着地球转?

用户64325649


太阳对月球的引力比地球大2.5倍为啥月球还围绕着地球转?

这是一个迷惑性非常强的话题,中间有两层含义,其一是太阳对月球的引力真的是地球对月球引力的2.5倍吗?其二则是为什么扳手腕地球输了月球却仍然没有被太阳拉走?

一、太阳对月球的引力确实比地球对月球的引力大吗?

一副日食成因图,刚好可以来形容地月系围绕太阳公转过程中相互位置的关系,在这个体系中三者的参数分别为:

地球质量:5.965×10^24千克;

月球质量:7.349×10^22千克;

地月平均距离为:384000KM;

太阳质量:1.989×10^30千克;

日地距离:1.5亿千米;

万有引力是无论大小体积质量如何,两者之间的引力都是大小相等方向相反,与两者的质量成成比,与距离的平方成反比,上图为计算公式,要计算两者的引力还需要一个G即万有引力常数,但在月球和太阳引力与月球与地球引力的对比中,这个G是多余的,直接约去即可!

那么比例为m月球×m太阳/日地距离^2:m月球×m地球/地月距离^2

计算得:88400000:40452745.226=2.2左右!

尽管数字上似乎有些差异,并不是2.5,但至少已经是2倍多了,也差了没多少!

二、既然太阳对月球引力大一些,那么为什么月球还在围绕地球转?

真正的问题来了,尽管太阳对月球的引力大于地球对月球引力的2.2倍左右,但月球依然在围绕地球公转,并没有被太阳夺走!说到这里,我们必须要引入一个希尔球的概念,即天体周围主要受其引力控制的区域,比如在日地系中的希尔球范围是到日地之间的拉格朗日点L1为止,在这个三维球体内围绕地球运转的天体,太阳的引力是夺不走的!所谓强龙不压地头蛇似乎在天体运行上也行得通!

地月系平均距离只有38.4万千米,因此月球在地球引力的庇护下非常稳妥!

两个天体之间的希尔球分界点就是拉格朗日点L1,从上图两者之间的希尔球切点可以看得非常清楚!当然在地月系围绕太阳公转的过程中,月球并非只是围绕地球公转,而且还同时在围绕太阳公转,只是在地球引力的影响下走出了一条非常漂亮的花瓣形轨道!

当然这是加大纹波后的月球轨道夸张图,如果是实际中来比较的话,甚至非常不明显!

这是月球在围绕太阳的示意图和真实轨迹,因此从这个轨道上来看,它非常贴近真实的围绕太阳公转的轨道!因此我们可以这样认为,地月系中月球的公转轨迹仍然受到太阳引力的主要影响!


星辰大海路上的种花家


这个问题不太严谨,按照这个思路,太阳系所有的天体都受到太阳的引力影响,为什么都没有“掉”进太阳里?先看看万有引力公式:

天体之间的引力与质量成正比,与距离的平方成反比。只要把质量与距离带入公式就可以了。

太阳质量:1.989×10^30千克,

地球质量:5.965×10^24千克

月球质量:7.349×10^22千克

日地距离取1.496亿千米,月地距离3.84×10^5千米

太阳的质量是地球质量的约33万倍,是月球质量的约2700万倍,日地距离约是月地距离的400倍,各位可以用手机中的计算器计算一下确实可以得出太阳与月球间的引力约是地球与月球间引力的2.5倍。那月球为什么绕着地球转不绕着太阳转?

实际的情况是,谁说月球不是绕着太阳转?月球明明就是和地球一起绕着太阳转了几十亿年了,

下图是太阳视角的地月运动。蓝色为地球,黑色为月球,按照比例绘制,

可以看出,月球的绕日轨道与地球的绕日轨道基本重合,只是在地球引力的扰动下略有前后左右摆动。月球相对于太阳的轨道从来也只是向外侧弯曲,不会出现向内侧弯曲的情况。而月球绕地球的速度相对于地球公速度基本可以忽略(地球公转速度是地球的第一宇宙速度三倍有余)。

这个问题实质是一个环绕另一个物体旋转的物体,都有一个希尔球。希尔球是环绕在天体(例如行星)周围的空间,在那里的天体(例如卫星)主要受到这个天体的控制,而不是被其它较大天体(例如恒星)所控制。月球也有它的希尔球,任何位于月球的希尔球内的天体将也都会成为月球的卫星,而不是地球的卫星(不然嫦娥探月也不会有绕月轨道了)。至于希尔球的本质又是什么,在数学上这是个三体问题,这里就不解释了。

因为太阳的质量占了整个太阳系质量的99%以上,所以对太阳而言,行星及其卫星实际上就是一对或一堆双子星,在计算大致效果的引力影响和环绕轨道时,是要将他们合并计算的。地球和月球的实际情况也是其公共质心环绕太阳旋转。


清明的星空


事实上月球也在围着太阳转,以太阳为中心参照系,月球在绕着太阳做螺旋形公转,太阳对月球的引力和太阳对地球的引力一样,主要提供了向心力。


把小熊还给她


太阳对月球引力没有地球大。否则月球就会违着太阳转了。就好比太阳对地面上的人的引力没有地球大,否则人就飞到太阳那去了。再说清楚一点,考虑太阳、月球、地球在一条线上的特殊情况,月球在中间,月球同时受到地球和太阳引力,如果太阳对月球引力大,那么向心力就是指向太阳,月球就会绕太阳转。


旺德福849


太阳对月球的引力和地球对月球的引力适合杠杆原理,和类似加权平均理论来计算,其实最经典的就是万有引力计算。

太阳虽然对月引力较大,但日月距离远远大于地月之距,即使地球对月的引力略小,但距离特近,所以对月的控制权就大,故月球就围绕着地球转。


紫气东来25568


这是按静止状态计算出来的比值,是没有意义的。实际情况是月球伴着地球共同在作围绕太阳的圆周运动,都有离心力。日地(包括月)之间的万有引力正是维持圆周运动的向心力,与它们的离心力正好相等才有现在的运行轨道。


塘古拉山


这个2.5倍是你看的资料,还是你亲自论证出来的?


Wolf177435663


用一句话就可以回答: 月球在绕着地球转的同时,也在绕着太阳转。其实月球的主要运动是绕太阳转。你可以将地月看成一个绕太阳运转的双星系统。


七宝陈老


那楼主为啥没被吸到太阳上去?


Cooperkk109


太阳引力比地球的引力大,月球没围太阳转是因为距离远了,距离远了引力会减弱。如果月球离太阳和地球的距离相等,那月球就会围绕着太阳转了。


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