03.08 为什么天体相撞不会像磁铁一样直接互相吸引,成直线相撞。而是互相环绕,成圆环运动?

科学先驰


如果天体不做圆周运动,天体之间仅有引力,宇宙会是什么样的?

宇宙中有大大小小无数个星系,这些星系中的恒星、行星以及卫星都在做着圆周运动,当然有些天体的轨道是椭圆形,并不是完全的圆形。

正是圆周运动维持了天体之间的秩序,保证了天体不会被引力吸引而撞到一起。



如果天体不做圆周运动,月球就会受到地球引力直线撞向地球,地球由于受到太阳的吸引,以加速度增加的加速运动向太阳撞去。最终的结果不仅仅太阳系内的天体无法维持现在的位置,全部撞向太阳。如果太阳系不以目前250公里每秒的速度,绕着银河系的中心飞转也无法维持现在的位置,整体将会撞向银河系中心。

可以说没有圆周运动,就无法维持目前宇宙中天体的秩序。

当然并不是所有的天体都在做圆周运动,天体停止圆周运动时,在太空“流浪”的时候很容易被其他大质量天体吸引而相撞。

进100年,发生在太阳系内的撞击就有几次,1994年,苏梅克-列维9号彗星撞击了木星,1908年,西伯利亚平原的通古斯大爆炸,2008,代号为TC3的小行星进入地球大气层爆炸。


因此可以说正是相互环绕的运动形式维持了天体之间的秩序,保证了天体不会被引力吸引而撞到一起。

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核先生科普


引力是直线作用的,那么被吸引过来的物体会直接相撞。这点完全没毛病,但是天体间的相互吸引,并不是从速度为零开始。引力的吸引,主要分以下三种情况:

1)插肩而过——你只是个匆匆过客

受引力作用,小天体会向大天体方向运动,但是由于小天体初速度的存在,其速度方向不可能刚好就正对着大天体。这种情况下,如果出速度过快,或者距离较远,无法满足被捕获的条件(小天体被捕获成为其卫星,有非常严格的速度和轨道高度要求。),此时小天体将擦肩而过。如下图。

2)成功捕获——相伴一生的卫星

当小天体的速度与轨道高度刚好满足被捕获的条件时(这个条件其实非常苛刻),小天体就摆脱不了大天体的引力,而又不至于坠落,最终成为其卫星。

3)直接撞击——融入对方

当小天体的距离比较近,且速度又比较小时,小天体将被引力吸引,饶着大天体最后撞击。

4、总结

虽然引力的作用是直线的,但是由于小天体的初速度的关系,引力只能把小天体的速度方向尽量的拉过来,但是能否成为其卫星、或者撞毁、或者擦肩而过,要看相切时小天体的速度和高度的具体值。

条件合适的情况下,小天体就成为了其卫星。


力学Nerd王小胖


下文提到的那些字母,粗体都表示有方向和大小的矢量

回到问题。虽然题目中提到的两种情景都体现的是吸引力,但是区别还是很大的。

首先磁体一般是静止放在那里的,两块磁体一靠近,就直接碰上去了,也就是你所说的直线相撞。当两块磁体是运动的,如果运动速度不快,基本上还是会被你看成直线相撞,如果二者之间的吸引力与磁体本身的运动方向不在一条直线上,其实磁体这个时候不是直线相撞的了,只是磁体的速度不快,但是磁体之间的吸引力却很大,导致看起来像是直接碰上去了。从F=ma可以看出,当力F一定时,物体的质量越大,加速度a就会越小,加速度a越小,那么力对物体的速度改变就会越缓慢。当永磁体的质量m相对力F较大是(我不单独说质量很大或者力F很小,直接说二者的比值就行),也是是a较小时,当速度v比较大且va不在同一条直线上时,你就观察不到永磁体直线相撞了。

让我们再来看看星球相撞,星球之间的引力虽然很大,但其实相对于其自身的重量是非常小的。要知道,地球对一根别针的吸引力也就是别针受到的重力,用一块磁体就可以吸住,可以知道物体之间的引力其实是非常微弱的。引力是四种基本力(引力,电磁力,弱相互作用力、强相互作用力)中最弱的力,以至于要达到天体这种质量才可以产生明显的吸引效果。而且,天体的运动速度是非常快的,几十上百万km每小时的速度,当二者相互吸引靠近时,力与运动方向不在同一条直线上时,那么不可能直线相撞。

其实,在相对论中,引力是有质量的物体导致时空曲率变化的一种体现,如图所示。

两颗星球相互引起时空弯曲,由于这些天体有很大的运动速度,所以并不会直接落下去,而是互相旋转靠近最后相撞。就像一个人在圆柱筒里面骑摩托车表演,速度快的时候掉不下去,速度慢了就掉下去了(这个比喻不是很恰当,但是你可以想像一下这个场景)


航天星世纪


物体在宇宙空间的静态什么都不会发生的,只有在自旋和运行才有物理性产生引力场,引力场大少是由物质和速度决定的。

地球和月球在环绕太阳中,月球环绕地球,地球是自旋恒定球,月球是不自转的运行球,自旋和运行都是物理性引力产生,同是球壮体应称为引力圈,就月球和地球都有引力圏,在一恒一动的对应是互感引动,远离地球的月球引力是不足以拉动地球,只在运行中向着地球,但地球的引力也不能拉动月球,只不过月球自行如来,如果地球不是恒定对向相运行时,今天不会有我同你,好在地球同月球相对环绕太阳地球是自旋恒定体,当二个引力圈接触时,恒定引力是旋转引力,对向而来虽无旋转但有直向运行引力,在引动互感的碰撞中产生了旋转引力的抛离环绕体月球运行轨道,同时由于地球自转引力带动了月球反向自旋。

宇宙中的天体运动都是地球和月球的引动互感作用,才有今天这样的五光十色的天空。


陈昌海12


因为两个天体相遇时,各自都有一定的高速度运动(自旋与直线性运动),原动力在相互之间产生法向分量,表现为斥力(离心力)。两个天体之间的万有引力表现为向心力。离心力和向心力作用于相遇的两个天体,结果可能是旋转或绕转运行。


中承明


我们光看到天体,没有看到作用它自转的暗物质自旋盘。并且暗物质自旋盘分气旋结构和反气旋结构。产生吞噬现象的大多是气旋结构。

两个星体相撞,首先接触的是暗物质自旋盘。在宇宙中也是以大欺小,暗物质自旋盘小的就会被大的同化,改变自旋方向。水星逆行,火星逆行就是很好例子。

星体与星体相撞,它们之间并不存在“引力”,所以不会产生直接相撞。而是两个暗物质盘的提前较量,强者胜出,吞噬工作慢慢展开,旋转着,动作优雅,一步步开始,扒皮,吃肉,最后连骨头都不剩,吞噬的干干净净。

其实从这个现象也能证明暗物质自旋盘的存在,如果非要“看见”才说它的存在,那么暗物质是永远看不见的。


暗物质原理


因为有初速度,初速度和引力加速度的合成运动是抛物线。

运动是相对的,可以用其中一个天体为参考系,当做地球。把另一个天体当做以一定的初速度抛出的铁球。


铁球在水平方向上的初速度起决定作用,如果速度不大,很快就会落地,和地球撞击。如果加大速度,还是会落地撞击,但是撞击地点更远。继续增加速度,铁球会绕着地球表面旋转,成为地球的卫星。

两个天体靠近的过程,是引力势能转化为动能的过程。它们之间的相对速度必然很大,只要初速度有一点“水平”分速度,两个天体就不能直接相撞,而是相互旋转。


提问者所说的磁铁也是一样的,只要有一定的初速度,磁铁之间也不会相撞,只会在磁力作用下改变运动方向。


飞鱼科普


幸存者理论了解一下,以太阳系为例。最开始一堆气体分子形成的星云。不小心开始聚合,行程很多小星体,小星体都有各自的速度。然后继续聚合,形成了太阳和其他的星星以及小行星。

速度慢的被引力牵引着,就坠落到太阳上。

速度快的,超过引力的束缚就飞到外太空了。

在各自轨道上速度又合适的就留下来了。而在轨道上,由于没有其他的空气等,也就没有摩擦力出现。因此这个速度就维持住了。

之所以你看到各个轨道上只有这个星星。是他的速度合适了。速度不合适的行星,要么就飞到太阳上了,要么就飞到外太空了。


东北猫哥会养鸡


直线运行运动是物质世界运行的本源进动路径,它必须在没有受到任何外加作用力下才能出现还原本源的运行本性,然而,宇宙空间是一个物质存的引力宇宙,而且引力源自于物质与物质之间的引力作用,正因为直线运行运动本性的存在和万物引力本性的存在才共同造就宇宙环绕运行星系的存在。如果星系天体发生相撞,一切引力环绕平衡运动将被打破,星系体原本的运行轨道将会出现混乱而产生星系体大碰撞,从而造成星系体毁灭以及重组的轮回。


平SS


相撞主要是冲击力量太强形成的爆炸损伤。引力是吸力。吸力双方速度就要慢些。没有损伤直挨着并发出一些摩擦声音,合并吞噬在一起就可以了。


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