Астрономы, кто прав: я, или друг?

Question

Друг утверждает, что если Земля перестанет вращаться вокруг своей оси, то гравитация на Земле станет меньше, и мы будем прыгать как на Луне (сначала он вобще утверждал, что если она перестанет вращаться, то гравитация исчезнет. Но, вспомнив про Луну, он понял, что ошибся, ведь она не вращается вокруг своей оси (на самом деле, вращается, просто он про это не знает, и этого объяснить я ему так и не смог, но это уже другая история, не важно) , а гравитация там ведь все равно есть) . Я же утверждаю, что вращения вокруг своей оси и гравитация у планеты никак не корелирует, и гравитация есть за счёт массы, без вращения вокруг своей оси она никуда не исчезнет. Кто прав то? Если я прав, то как ему объяснить?

Answer 1

Гравитация меньше не станет. А вот центробежная сила уйдёт и мы станем весить чуть больше.

А вот если Земля резко остановится, то мы по инерции полетим на восток ;) . Но т. к. линейно, то в т. ч. и вверх. Но недалеко, т. к. скорость сильно ниже первой космической.

Answer 2

Понимаете.
В обыденном сознании что гравитация (сила тяжести) , что вес, что масса - всё это одно и то же. Естественная наука эти категории различает.

1 Масса - это количество вещества. Всё вещественное - камни, растения, люди, вы и ваш приятель - обладает массой.
2 Гравитацию можно определить как универсальное свойство объектов, обладающих массой, притягиваться друг к другу. При этом сила такого притяжения пропорциональна массам тел и обратно пропорциональна квадрату расстояний между телами.
К примеру, вещественные тела близ нашей планеты испытывают очень большую силу притяжения к Земле. Просто потому, что масса Земли крайне велика.
Вот эта самая сила гравитационного происхождения - её ещё называют силой тяжести - действительно не зависит от того, вращается Земля или нет.
3 Вес в физике - это уже третья категория явлений. Вес - это сила, с которой массивное тело под действием силы тяжести давит на опору.
Казалось бы, какая разница? А штука в том, что величина веса - в отличие от силы тяжести - очень сильно зависит от поведения опоры.
К примеру, если опора ускоренно движется против сил гравитации, то вес будет больше силы тяжести. И наоборот!
4 Не углублясь в дальнейшие детали, следует сказать: этот самый вес действительно зависит от вращения нашей общей опоры (поверхности Земли) .
На полюсах эта зависимость нулевая, на экваторе - максимальная. Так что если бы Земля остановилась, то вес тел на экваторе действительно стал бы несколько больше.
Но ненамного. Меньше процента - по моим оценкам.

Answer 3

Ты прав. Гравитация на Земле зависит от её массы, а не от вращения вокруг своей оси. Вращение создает центробежную силу, которая на экваторе немного снижает ощущаемую силу тяжести, как бы ослабля гравитацию, но эта разница минимальна — всего около 0. 3%. Если бы Земля перестала вращаться, то эта центробежная сила исчезла бы, и нам показалось бы, что сила тяжести немного возросла, а не уменьшилась. Но это не значит, что гравитация на самом деле изменится — она останется такой же, ведь зависит от массы планеты.

Про Луну тоже всё верно. Луна вращается вокруг своей оси с той же скоростью, что и вокруг Земли, поэтому нам всегда видна одна сторона. Гравитация на Луне существует за счёт её массы, хотя она в шесть раз меньше земной, поэтому и притяжение слабе.

Попробуй объяснить это так: гравитация связана с тем, сколько вещества в планете, и к вращению это не имет отношения.