Strona głównaPytania → Jak się przejawia zasada zachowania...

Jak się przejawia zasada zachowania momentu pędu w ruchu planet?

Pytanie

Pyta Ania

Moment siły powoduje ruch bryły sztywnej. Jeśli Ziemię potraktujemy jako bryłę sztywną co stanowi moment siły? I czy zasada zachowania momentu pędu dla Ziemi jest spełniona? I czy oddziaływanie innych planet (zmiana położenia) też jakoś na to wpływa…?

Odpowiedź

Odpowiada Leszek Czechowski

Przekonanie (niesłuszne!), że ruch wymaga siły go podtrzymującej, wyrażała fizyka Arystotelesa. Jednak od czasów I. Newtona wiadomo, że to zmiana ruchu – której przejawem jest w szczególności zmiana pędu – wymaga siły (a zgodnie z zasadą zachowania pędu, jest on zachowany, jeśli na dany układ nie działają zewnętrzne siły). Czyli żeby samochód zwolnił, potrzebna jest pewna siła. Podobnie potrzebna jest siła do rozpędzenia samochodu. Gdybyśmy potrafili wyeliminować siły tarcia to samochód poruszałby się nawet po wyłączeniu silnika. Planety i ich satelity stanowią ciała, na które siła tarcia praktycznie nie działa i dlatego ich ruch trwa miliardy lat.

Tak samo zmiana ruchu obrotowego – której przejawem jest w szczególności zmiana momentu pędu – wymaga działania momentu sił (i zgodnie z zasadą zachowania momentu pędu, też jest on zachowany, jeśli na dany układ nie działa zewnętrzny moment siły; zasada ta jak najbardziej działa także w przypadku planet i Układu Słonecznego). Dlatego ruch obrotowy Ziemi i innych planet trwa także miliardy lat. Główną przyczyną zmian prędkości obrotu ciał niebieskich (które jednak występują) są oddziaływania pływowe. Siły pływowe działające ze strony Księżyca powodują zwalnianie szybkości obrotu Ziemi, a Ziemia działając na Księżyc powoduje jego oddalanie od Ziemi. Więcej na ten temat można znaleźć na stronach Geofizyki w geologii w książce „Planety widziane z bliska”, a także w kilku poprzednich pytaniach  „Zapytaj fizyka”.