太陽對月球的引力比地球大2.5倍為啥月球還圍繞著地球轉?

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太陽對月球的引力比地球大2.5倍為啥月球還圍繞著地球轉?

這是一個迷惑性非常強的話題,中間有兩層含義,其一是太陽對月球的引力真的是地球對月球引力的2.5倍嗎?其二則是為什麼扳手腕地球輸了月球卻仍然沒有被太陽拉走?

一、太陽對月球的引力確實比地球對月球的引力大嗎?

一副日食成因圖,剛好可以來形容地月系圍繞太陽公轉過程中相互位置的關係,在這個體系中三者的參數分別為:

地球質量:5.965×10^24千克;

月球質量:7.349×10^22千克;

地月平均距離為:384000KM;

太陽質量:1.989×10^30千克;

日地距離:1.5億千米;

萬有引力是無論大小體積質量如何,兩者之間的引力都是大小相等方向相反,與兩者的質量成成比,與距離的平方成反比,上圖為計算公式,要計算兩者的引力還需要一個G即萬有引力常數,但在月球和太陽引力與月球與地球引力的對比中,這個G是多餘的,直接約去即可!

那麼比例為m月球×m太陽/日地距離^2:m月球×m地球/地月距離^2

計算得:88400000:40452745.226=2.2左右!

儘管數字上似乎有些差異,並不是2.5,但至少已經是2倍多了,也差了沒多少!

二、既然太陽對月球引力大一些,那麼為什麼月球還在圍繞地球轉?

真正的問題來了,儘管太陽對月球的引力大於地球對月球引力的2.2倍左右,但月球依然在圍繞地球公轉,並沒有被太陽奪走!說到這裡,我們必須要引入一個希爾球的概念,即天體周圍主要受其引力控制的區域,比如在日地系中的希爾球範圍是到日地之間的拉格朗日點L1為止,在這個三維球體內圍繞地球運轉的天體,太陽的引力是奪不走的!所謂強龍不壓地頭蛇似乎在天體運行上也行得通!

地月系平均距離只有38.4萬千米,因此月球在地球引力的庇護下非常穩妥!

兩個天體之間的希爾球分界點就是拉格朗日點L1,從上圖兩者之間的希爾球切點可以看得非常清楚!當然在地月系圍繞太陽公轉的過程中,月球並非只是圍繞地球公轉,而且還同時在圍繞太陽公轉,只是在地球引力的影響下走出了一條非常漂亮的花瓣形軌道!

當然這是加大紋波後的月球軌道誇張圖,如果是實際中來比較的話,甚至非常不明顯!

這是月球在圍繞太陽的示意圖和真實軌跡,因此從這個軌道上來看,它非常貼近真實的圍繞太陽公轉的軌道!因此我們可以這樣認為,地月系中月球的公轉軌跡仍然受到太陽引力的主要影響!


星辰大海路上的種花家


這個問題不太嚴謹,按照這個思路,太陽系所有的天體都受到太陽的引力影響,為什麼都沒有“掉”進太陽裡?先看看萬有引力公式:

天體之間的引力與質量成正比,與距離的平方成反比。只要把質量與距離帶入公式就可以了。

太陽質量:1.989×10^30千克,

地球質量:5.965×10^24千克

月球質量:7.349×10^22千克

日地距離取1.496億千米,月地距離3.84×10^5千米

太陽的質量是地球質量的約33萬倍,是月球質量的約2700萬倍,日地距離約是月地距離的400倍,各位可以用手機中的計算器計算一下確實可以得出太陽與月球間的引力約是地球與月球間引力的2.5倍。那月球為什麼繞著地球轉不繞著太陽轉?

實際的情況是,誰說月球不是繞著太陽轉?月球明明就是和地球一起繞著太陽轉了幾十億年了,

下圖是太陽視角的地月運動。藍色為地球,黑色為月球,按照比例繪製,

可以看出,月球的繞日軌道與地球的繞日軌道基本重合,只是在地球引力的擾動下略有前後左右擺動。月球相對於太陽的軌道從來也只是向外側彎曲,不會出現向內側彎曲的情況。而月球繞地球的速度相對於地球公速度基本可以忽略(地球公轉速度是地球的第一宇宙速度三倍有餘)。

這個問題實質是一個環繞另一個物體旋轉的物體,都有一個希爾球。希爾球是環繞在天體(例如行星)周圍的空間,在那裡的天體(例如衛星)主要受到這個天體的控制,而不是被其它較大天體(例如恆星)所控制。月球也有它的希爾球,任何位於月球的希爾球內的天體將也都會成為月球的衛星,而不是地球的衛星(不然嫦娥探月也不會有繞月軌道了)。至於希爾球的本質又是什麼,在數學上這是個三體問題,這裡就不解釋了。

因為太陽的質量佔了整個太陽系質量的99%以上,所以對太陽而言,行星及其衛星實際上就是一對或一堆雙子星,在計算大致效果的引力影響和環繞軌道時,是要將他們合併計算的。地球和月球的實際情況也是其公共質心環繞太陽旋轉。


清明的星空


事實上月球也在圍著太陽轉,以太陽為中心參照系,月球在繞著太陽做螺旋形公轉,太陽對月球的引力和太陽對地球的引力一樣,主要提供了向心力。


把小熊還給她


太陽對月球引力沒有地球大。否則月球就會違著太陽轉了。就好比太陽對地面上的人的引力沒有地球大,否則人就飛到太陽那去了。再說清楚一點,考慮太陽、月球、地球在一條線上的特殊情況,月球在中間,月球同時受到地球和太陽引力,如果太陽對月球引力大,那麼向心力就是指向太陽,月球就會繞太陽轉。


旺德福849


太陽對月球的引力和地球對月球的引力適合槓桿原理,和類似加權平均理論來計算,其實最經典的就是萬有引力計算。

太陽雖然對月引力較大,但日月距離遠遠大於地月之距,即使地球對月的引力略小,但距離特近,所以對月的控制權就大,故月球就圍繞著地球轉。


紫氣東來25568


這是按靜止狀態計算出來的比值,是沒有意義的。實際情況是月球伴著地球共同在作圍繞太陽的圓周運動,都有離心力。日地(包括月)之間的萬有引力正是維持圓周運動的向心力,與它們的離心力正好相等才有現在的運行軌道。


塘古拉山


這個2.5倍是你看的資料,還是你親自論證出來的?


Wolf177435663


用一句話就可以回答: 月球在繞著地球轉的同時,也在繞著太陽轉。其實月球的主要運動是繞太陽轉。你可以將地月看成一個繞太陽運轉的雙星系統。


七寶陳老


那樓主為啥沒被吸到太陽上去?


Cooperkk109


太陽引力比地球的引力大,月球沒圍太陽轉是因為距離遠了,距離遠了引力會減弱。如果月球離太陽和地球的距離相等,那月球就會圍繞著太陽轉了。


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