Орбита — это бесконечное падение
Представьте пушку Ньютона на высокой горе. Слабое ядро упадёт недалеко. Чем больше скорость, тем дальше точка падения. При достаточной скорости поверхность Земли «уходит из-под» ядра ровно так же быстро, как оно снижается, — и ядро никогда не достигает земли, оно вращается по орбите. С Луной то же самое: она падает, но промахивается.
Притяжение как центростремительная сила
Чтобы двигаться по кругу, телу нужна сила, направленная к центру. У Луны эту роль играет гравитация Земли:
G · M · m / r² = m · v² / r
Слева — сила притяжения, справа — необходимая центростремительная сила. Они равны, поэтому Луна устойчиво держится на орбите радиусом около 384 000 км со скоростью ≈ 1 км/с.
Что было бы без скорости и без гравитации
- Если бы Луна вдруг остановилась — она бы действительно начала падать прямо на Землю.
- Если бы гравитация исчезла — Луна улетела бы по прямой в космос (по закону инерции).
Орбита — это точный баланс между падением и движением вбок.
