Для начала изобразим Землю и Луну схематично. Представим их двумя кругами: больший круг — Земля, меньший круг — Луна.
Теперь отметим силы всемирного тяготения, действующие между этими телами.
- Сила всемирного тяготения, действующая на Луну со стороны Земли.
- Сила всемирного тяготения, действующая на Землю со стороны Луны.
Эти силы можно обозначить стрелками. Стрелка, направленная от центра Земли к центру Луны, будет обозначать силу, действующую на Луну со стороны Земли. Обозначим её ( \vec{F}{\text{ЗЛ}} ). Аналогично, стрелка от центра Луны к центру Земли обозначит силу, действующую на Землю со стороны Луны. Обозначим её ( \vec{F}{\text{ЛЗ}} ).
Как направлены эти силы?
Силы всемирного тяготения направлены вдоль линии, соединяющей центры Земли и Луны. Сила ( \vec{F}{\text{ЗЛ}} ) направлена от Земли к Луне, в то время как сила ( \vec{F}{\text{ЛЗ}} ) направлена от Луны к Земле.
К каким телам приложены эти силы?
- Сила ( \vec{F}_{\text{ЗЛ}} ) приложена к Луне.
- Сила ( \vec{F}_{\text{ЛЗ}} ) приложена к Земле.
Что можно сказать о величине этих сил?
Согласно закону всемирного тяготения Ньютона, силы, с которыми два тела притягиваются друг к другу, равны по величине и противоположны по направлению. Это выражается формулой:
[ F = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{r^2} ]
где:
- ( F ) — сила всемирного тяготения,
- ( G ) — гравитационная постоянная ((6.674 \times 10^{-11} \, \text{м}^3 \cdot \text{кг}^{-1} \cdot \text{с}^{-2})),
- ( m_1 ) — масса первого тела (например, Земли),
- ( m_2 ) — масса второго тела (например, Луны),
- ( r ) — расстояние между центрами масс этих тел.
Так как ( m_1 ) и ( m2 ) — это массы Земли и Луны, а ( r ) — расстояние между ними, силы ( \vec{F}{\text{ЗЛ}} ) и ( \vec{F}{\text{ЛЗ}} ) равны по величине и противоположны по направлению. То есть, ( |\vec{F}{\text{ЗЛ}}| = |\vec{F}_{\text{ЛЗ}}| ).
Итоговая схема
- Изобразите круги для Земли и Луны.
- Нарисуйте стрелку от центра Земли к центру Луны (сила ( \vec{F}_{\text{ЗЛ}} )).
- Нарисуйте стрелку от центра Луны к центру Земли (сила ( \vec{F}_{\text{ЛЗ}} )).
- Подпишите стрелки как ( \vec{F}{\text{ЗЛ}} ) и ( \vec{F}{\text{ЛЗ}} ).
Таким образом, вы получите схематическое изображение Земли и Луны с отмеченными силами всемирного тяготения, их направлениями и точками приложения.