月の裏側がいつも見えないのはどうして? スーちゃん 27日は中秋の名月だね。近くの天文台で、大きな望遠鏡で観察。月のもようは「うさぎのもちつき」っていうけど、いつも同じなのはどうしてかな。 月の自転と公転周期が同じだからだよ 森羅万象博士より 満月のときにウサギの耳の位置を覚えておいて、半月や三日月のときに探してみよう。もようは一部が欠けてしまうけど、耳はいつも同じ位置にあるとわかるよ。 つまり、月は地球からながめたときにいつも同じ面を向けているんだ。だから、月の裏側は地球からは見ることができない。地球から見えるのは月の表面の6割くらいだといわれているよ。旧ソ連の月探査機ルナ3号が1959年に月の裏側にまわって写真をとるまで、月の裏側の様子はわからなかったんだ。 月がいつも表側を地球に向けているのは、月が地球を一周する間に、月も1回転しているからだよ。月はほぼ27. 3日かけて地球を一周する。これが公転周期。月が回る自転の周期も約27.
仙台市天文台のあるイベントに参加した際に、「 月は地球よりも太陽から受ける力(万有引力)が大きいので、見方によっては月は地球の衛星とは言えない 」ということを知りました。これまで月は地球の衛星と言われていたので、てっきり地球の影響の方が大きいものだと思いこんでいたので意外でした。つまり、月が地球のまわりを回っているのは特別な状況なのではないか考え、物理シミュレーションを用いて考察してみました。 基礎データ 太陽・地球・月の位置関係と大きさ 天体の大きさは天体間の距離に対してはほとんど点になってしまいます。また、有効桁数3桁では太陽-地球と太陽-月の距離に違いは無くなってしまいます。 質量 地球を基準した比 太陽 地球 月 万有引力の公式 万有引力定数: 万有引力の大きさ 太陽―地球 地球―月 太陽―月 天体間の万有引力の大きさを比較してわかるとおり、 月は地球と比較して太陽から2. 19倍の力を受けている ことがわかります。 数値計算パラメータ 以上の基礎データをもとに数値計算を行います。 初期位置は太陽・地球・月が一直線に並んでいるときとし、それぞれの初速度を次の通り与えます。 ・太陽の初速度は0 ・地球は太陽との万有引力のみを考慮して円運動する初速度 ・月は太陽との万有引力のみを考慮して円運動する初速度+地球との万有引力のみを考慮して円運動する初速度 初速度 シミュレーション結果 ・ 太陽と月と地球の万有引力シミュレーション1 上記の初速度で計算した結果です(天体の大きさは適宜拡大しています)。月は地球よりも太陽からの影響が大きいわけですが、同時に地球も太陽の周りを回っていることから月は地球の周りを回りながら太陽を回っていることがわかります。 月の初速度が小さい場合 次のシミュレーション結果は月の初速度がもとの92. 「地球は回っている」に関連した英語例文の一覧と使い方 - Weblio英語例文検索. 8%の場合です。先の結果と似ていますが、月が地球を回る回数が減っていることがわかります。 ・ 太陽と月と地球の万有引力シミュレーション2 次のシミュレーション結果は月の初速度がもとの92. 0%の場合です。月は地球の周りを回らず独立した惑星(? )となって運動します。 ・ 太陽と月と地球の万有引力シミュレーション3 まとめと自由研究課題 ・月は初速度が特定の範囲の場合のみ、地球の衛星として振る舞う ・月の初速度がある特定の値より異なるほど衛星としての公転周期は長くなると考えられる ・月は地球と他の惑星が衝突した際に砕け散った残骸で生み出されたと考える場合(ジャイアント・インパクト説)、初速度がある特定の範囲に存在した残骸のみが月になりえると考えられる ・シミュレーションを用いて上記の条件の詳細を検証することが自由研究の課題として考えられる 参考 上記シミュレーションは「 ルンゲ・クッタで行こう!~物理シミュレーションを基礎から学ぶ~ 」を用いて作成しています。
楽しくありませんか? 世の中のいろいろな『?』に挑んで『!』する。それが楽しくて私は物理学を研究しています。 (原子過程科学教室 酒井康弘) 今回のコラムの執筆者 酒井康弘とはこんな人 お問い合わせ先 東邦大学 理学部 〒274-8510 千葉県船橋市三山2-2-1 習志野学事部 【入試広報課】 TEL:047-472-0666 【学事課(教務)】 TEL:047-472-7208 【キャリアセンター(就職)】 TEL:047-472-1823 【学部長室】 TEL:047-472-7110
悠久の歳月を超え、常に地球の上にある月。当たり前ですが月は地球に落ちてきません。リンゴは樹から落ちるのになぜ? 月が地球に向かって落下しないのは当たり前ですよね。 でも月も地球もお互いに引力の影響を受けています。ニュートンはリンゴが落下するのを見て万有引力を発見したと言われますが、地球の引力で月はなぜ落下せずに地球の周りを回り続けているのでしょうか? 宇宙が無重力空間だから浮いてるのでしょうか? 自ら落ちないよう動いているのでしょうか? 「お父さん、なんで月は落ちてこないの?」そんな素朴な疑問にあなたは答えられますか? 月は地球のまわりを回っているのではない・・・？ - 宇宙科学・天文学・天気 解決済 | 教えて!goo. 結論:月は落下し続けている 実は月は落ちてこないのではなく、地球に向かって"落ち続けて"いるんです。 しかし、地球が"丸く"、さらに落ちるスピードが速すぎるため、地球に着地する前に元の位置に戻ってきてしまうのです。 この、落下して元の位置に戻る運動を繰り返し続け、結果地球の周りをぐるぐる回り続けることになってしまいます。 宇宙空間は大気がないため、空気摩擦も発生せず、月は隕石が衝突するなど外から大きな力を加えられない限り「 慣性の法則」 によって等速度の落下運動を続けます。 地球が太陽に落下しないのも同じ法則です。 慣性の法則・・・外から力が作用しなければ,物体は静止または等速度運動を続けるという法則。 ニュートンの運動の法則の1つで,運動の第一法則ともいう。 運動の現状をそのまま保持しようとする物体の性質を慣性という。 出展:コトバンク 慣性の法則 この説明だけだとなんだかイメージが沸かないですよね? 以下のような例えで説明してみます。 例えばボールを遠くに向かって投げると、ボールは放物線を描いて落下します。ボールを投げた運動エネルギーに対して、地球の重力により落下します。 このボールを投げるスピードが速くなればなるほど、ボールは地面と平行に飛びますよね。 もし、地球が丸くなく、地面が果てしなく続いているのであれば、どれだけ速くボールを投げてもいつかは地面に落下します。 しかし、地球は丸く地面は曲面ですので、ボールが落下する角度より、地球の曲面の角度の方が深ければ、ボールはいつまでも地面に到達しません。 そして地球を一周していつかボールを投げた場所に戻ってくるでしょう。 ボールは外部から力をかけられない限りその運動を繰り返し続けます。 つまり、ボールが重力で落ちる距離と地球の曲面の角度が釣り合うと、回り続けます。 逆に速すぎると重力を振り切って地球の外へ飛んでいってしまいます。 もちろん地上は大気があるため、空気摩擦が発生し、ボールはいつかは落下するのですが、月の存在する宇宙には大気が存在しません。 月の公転速度である時速3682.
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