Wat Zijn Lagrangian-Punten?

{h1}

Volgens newton's wetten moeten tegengestelde krachten gelijk zijn. Dit geldt zelfs voor de zwaartekrachtsleep tussen planeten. Lagrangiaanse punten zijn waar deze krachten opheffen.

Het idee van gebalanceerde krachten is een centraal concept van de natuurkunde, en we zien het overal, van touwtrekken tot kaartenhuizen tot voetbalwedstrijden. Totdat de krachten uit balans raken, zal de vlag bij het middelpunt van het touw niet bewegen, de kaarten zullen elkaar ophouden en de twee blokkerende voetballers zullen rechtop blijven staan, de inspanningen van elke kant zullen de andere doen ophouden.

De zwaartekracht kan ook worden uitgebalanceerd, waardoor zones in de ruimte worden gecreëerd Lagrange punten, waar een klein object voor onbepaalde tijd kan zitten. In tegenstelling tot de teams in touwtrekken, kunnen de twee kanten van de zwaartekrachtwedstrijd echter net zo ongelijk oplopen als David en Goliath.

Denk aan de aarde en de maan. Een klein voorwerp zoals een satelliet die ertussen geplaatst is, zou de zwaartekracht aan beide kanten voelen trekken. Volgens Newton's Wet van Universele Zwaartekracht zou die aantrekkingskracht evenredig zijn aan de massa van elk object, dus je zou niet denken dat de zwaartekracht van de maan - die een miezerige 1,2 procent van de massa van de aarde inpakt - ooit de weegschaal zou kunnen in evenwicht brengen.

Maar er is een vangst. De wet van Newton zegt ook dat de kracht van de zwaartekracht snel afneemt met de afstand. In feite neemt het af met een kracht van twee: twee keer zo ver weg, en het wordt vier keer zo zwak; drie keer zo ver en daalt tot een negende van zijn kracht, enzovoort. [Wat als er geen zwaartekracht was?]

Beeldzwaartekracht als golven die naar buiten bewegen vanuit objecten in de ruimte. Massieve objecten maken grote golven, zoals rimpelingen van een grote steen die in een vijver wordt gegoten, terwijl minder grote golven kleinere golven maken, zoals een kiezelsteen. In beide gevallen worden de golven zwakker naarmate ze naar buiten uitsteken. Lunar gravitationele rimpelingen beginnen ondieper dan aardse, maar er moet een punt zijn, in de buurt van de maan, waar de eerste golven van de maan en de verminderde golven van de aarde dezelfde grootte hebben, waardoor ze elkaar opheffen. Dat is precies wat er gebeurt, overal in het zonnestelsel.

Zoals berekend door de Franse wiskundige en astronoom Joseph-Louis Lagrange in 1772, bevat elk systeem waarin een massief lichaam een ​​andere baan draait vijf van dergelijke punten, L1, L2, L3, L4 en L5 genoemd. [Wat als de maan zich nooit had gevormd?]

Laten we naar de vijf punten kijken met betrekking tot het Earth-Sun-systeem.

Drie Lagrange-punten liggen langs een denkbeeldige lijn die door het zwaartepunt van zowel de aarde als de zon loopt. L1 en L2 liggen aan weerszijden van de aarde, met L1 930.000 mijl (1,5 miljoen km) dichter bij de zon en L2 op dezelfde afstand verder weg. L3 neemt ook deze lijn in, maar aan de andere kant van de zon - spiegeling van de baan van de aarde, maar dichterbij.

L1 ontstaat uitsluitend uit het onderling opheffen van zwaartekrachten. In L2 - L5 echter, wordt de zwaartekracht van de zon en de aarde gecombineerd om een ​​derde kracht te compenseren die bekend staat als de centrifugaal effect. Het middelpuntvliedende ("middenvluchtende") effect verwijst naar de neiging van een draaiende object, vanwege traagheid, om te willen "vluchten" van zijn "midden" van rotatie.

L4 en L5 zijn de enige stabiele Lagrange-punten; als je kleine voorwerpen daar neerzet, zullen ze de neiging hebben om te blijven. Om L4 en L5 te vinden, keer terug naar de denkbeeldige Aardezonlijn en teken er een hoek van 60 graden aan, aan weerszijden, met de zon als haar top. Waar deze twee nieuwe lijnen de baan van de aarde kruisen, voor en achter de aarde, zul je L4 vinden (vóór het baanobject) en L5 (achter).

Astronomen bevestigden de voorspelde punten van Lagrange in 1906, toen ze asteroïden ontdekten die rondhangen in de L4- en L5-regio's van Jupiter. Ze noemden de asteroïden Trojaanse paarden na de Trojaanse oorlog en noemden de L4-objecten naar Griekse krijgers; de L5 lichamen na Trojaanse paarden. Vanaf 2011 zijn 4.933 Jupiter Trojaanse asteroïden ontdekt. De Trojaanse zones van planeten naast Jupiter zijn favoriete plaatsen voor astronomen om te zoeken naar nieuwe objecten, die vaak verstrikt raken in de nulzones, zoals bladeren in de wervelstroom van een stroom.

Lagrange-punten vormen geweldige parkeerplaatsen voor ruimtevaartuigen. De aardezon L1 biedt een keuzeplek voor waarnemingen van de zon, omdat de aarde nooit in de weg kan lopen en de L2 maakt het voor vaartuigen mogelijk om de aarde te gebruiken als een gedeeltelijk zonnescherm. Als we ooit ruimtecondities op lange termijn bouwen, zullen we ze waarschijnlijk in Lagrange-punten construeren.

Volg Life's Little Mysteries op Twitter @llmysteries en volg ons dan op Facebook.


Video Supplement: v 18 introductie ruimte telescoop Gaia en Lagrange punten astrofysica Natuurkunde Pulsar vwo.




Onderzoek


Laatste Mars Hoax: Foto Van Martian Double Sunset
Laatste Mars Hoax: Foto Van Martian Double Sunset

Hoe Ziet De Zon Eruit Nadat Hij Sterft?
Hoe Ziet De Zon Eruit Nadat Hij Sterft?

Science Nieuws


Biseksuele Jongens Meer Seksueel Jaloers Bij Het Daten Van Vrouwen
Biseksuele Jongens Meer Seksueel Jaloers Bij Het Daten Van Vrouwen

Booze Kan Goed Zijn Voor Oude Botten
Booze Kan Goed Zijn Voor Oude Botten

Ouders Accepteren Verhoogt De Geestelijke Gezondheid Van Lgbt-Tieners
Ouders Accepteren Verhoogt De Geestelijke Gezondheid Van Lgbt-Tieners

Waarom Kunnen We Niet Al Onze Energie Tegen Windenergie Produceren?
Waarom Kunnen We Niet Al Onze Energie Tegen Windenergie Produceren?

4 Tips Voor Het Maken Van Gezonde Maaltijden Voor Kinderen
4 Tips Voor Het Maken Van Gezonde Maaltijden Voor Kinderen


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com