假若月亮位于太阳与地球之间,离地球
万
38 km
,求月亮分别相对于地球和太阳的运动速度。
M
解:设月亮相对于地球的速度为 ,相对于太阳的速度为 ,太阳的质量为 r ,地球的质量为
M
d
v
v
,月亮
d
r
8
11
1.510 m
m
的质量为 ,地月距离为
,日地距离为
,则月亮到太阳的距离为:
3.810 m
1.51011 −3.8108 =1.4962 1011 m
GMrm
mvr2
(1.496210 )2 1.496210
GMdm
mvd2
−
=
−
列方程:
11
11
(3.8108)2 3.8108
根据数学知识知,等号两边同时加或减一个相同的数,不影响整个方程的解。这就是说,引力与离心力可
以相等,也可以不相等,只要它们的差相等就行。大量的天文观察事实和计算表明,在各个参考系中,引力和
离心力是基本相等的,即方程两边都等于 ,可以分别计算。
0
v =1023m/ s
代入数据计算得:
,vr = 29777m/ s 。
d
如果单纯从引力方面考虑,月亮则在日地之间离地球
万
26 km
处取得引力的平衡,离地球更远一点的话,
则要被太阳吸引过去。之所以月亮在离开地球
万
38 km
而仍然甘心做地球的卫星,没有被太阳吸引过去做它的
行星,正是因为月亮分别相对地球和太阳有不同的运动速度,产生了不同大小离心力的缘故。
8、光速的变与不变
-
-
迈克尔孙 莫雷实验衍生了光速不变原理,光速不变原理孽生了相对论。可以这么说,没有迈克尔孙 莫雷实
验就没有光速不变原理,从而没有相对论。然而这么一个在科学史上产生巨大影响的实验却是一个无效实验。
为什么这么说呢?简略地说,该实验根本没有按照设计的来做。在该实验设计中,是拿地球的公转方向和速度
来说事的,实验中总有一个臂的摆放方向与地球的公转方向相一致,干涉条纹移动数目也是按此计算的,然而
在做实验时却根本没有考虑地球的公转方向,也就是说,实验没有按照原先实验设计的来做,如此怎么能得到
设计和计算的结果呢?实际上,在地面上是无法知道地球的公转方向的。在地面上,我们知道地球的自转方向,
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地球的自转方向是向东的,因而迈克尔孙 莫雷实验从理论上说可以测出地球自转引起的干涉条纹移动数目的,
-
但由于地球自转速度相对较小,引起的干涉条纹移动数已超出了迈克尔孙 莫雷实验测量精度,因而实际结果并
不能确定干涉条纹是否发生了移动。
-
现在的光速不变指的是光的传播速度不变,光的传播速度到底变不变?现在还没有定论。如果迈克尔孙 莫
雷实验是个无效实验,不能作为光速不变的实验验证的话,那就更没有其他的实验和现象能够作为光速不变的
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