遠ざかる月 |
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◇月と地球は互いに作用し合う |
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太陽系には、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天皇星、海王星の8つの惑星があり、それぞれの惑星にも、地球と月のように衛星がある。 中でも月は、直径が地球の約4分の1、質量が80分の1で、これは惑星に対する大きさの比率としては圧倒的に大きい衛星である。そのため、月と地球はお互いに作用しあい影響を及ぼしあってきた。
その後、月は地球から少しずつ遠ざかっている。 今、地球から見る月は、太陽と同じ大きさ (みかけの大きさ) に見えている。そのため、太陽を月が上手く隠すことができて、皆既日食や美しい金環日食を見ることができている。 月が地球から離れていくのは、実は月と地球が互いに強く作用し合っているからである。 月からの影響は、当然、生物も受けているのだが、月が遠ざかっていることの説明をすれば、角運動量保存法則と潮汐力である。他にも宇宙膨張説や物質収縮説などもあるが、それは、まだ一般的ではない。 |
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◇角運動量保存の法則 |
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自然の法則とは、人間が自然を注意深く観察することによって分かった事実、状況が変わってもその奥底に成り立つ普遍的事実である。万有引力の法則など。 角運動量保存の法則とは、外界からの何か力が働かない限り、同じ力学系に属する物体の角運動量は保存されるというもの。 角運動量は、ある点を中心に物体が回転しているとき、その(中心からの距離)×(物体の質量)×(物体の速さ)で表される。 分かりやすい例としてよく出されるのが、フィギュアスケートの回転である。フィギュアスケートの選手が、腕を広げて回転しているときに、腕を閉じると、回転する速度が急に速くなる。これは、手を縮めることで中心からの距離が減ったことによる。質量(選手の体重)は変わっていないので、角運動量保存の法則を満たすために、速度が上がるからだ。 ※角運動量= (中心からの距離)×(物体の質量)×(物体の速さ) 地球と月は、力学的には1つの物体として見なすことができる。それは、月が地球の周りを回っているからである。正確には、地球の自転と月の公転の角運動量の合計が保存されるということになる。 ◇潮汐力は月にも地球にもかかっている 地球の月に対する引力によって、月は自転と公転の周期を28日にそろえて、地球に表の面だけしか見せない。月もまた、地球に対する引力があり、それを最も直接的に感じるのが、潮の満ち引きである。 地球の重力は月を引っ張り、月の重力もまた地球を引っ張る。この地球と月の間の引力により、潮汐という力が働く。潮汐力とは、物体に働く重力の差によって、その物体を引き伸ばす力である。 月から受ける引力は、月に面した側が大きく、反対側は小さい。また、中心はその中間の引力となり、地球はゆがんだ形になろうとする。 海は固体に比べ自由に形を変えられるので、月の方向に海水が膨らんで潮の満ち引きが起こる。地球そのものも潮汐力によってわずかにゆがむが、固体なのでごくわずかである。
しかし、、実際の海水の膨らみは、月の方向から少しずれる。 |
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