Земля и Луна: приливы |
Астрономия
Валерия Сирота
Масса Земли: 6·1024 кг, то есть 6 тысяч миллиардов тонн
Радиус Земли: 6400 км
Расстояние от Земли до Солнца: 1 а.е. = 150 млн км
Спутник: Луна
Радиус Луны: 1740 км ≈ 1/4 радиуса Земли
Расстояние от Луны до Земли: 384 000 км
Итак, что бросается в глаза, если смотреть на Землю издалека? Пожалуй, главное — большой, сравнимый с планетой спутник. Такой есть только у нас: большие (больше Луны) спутники есть у Юпитера и Сатурна, но они и сами огромны.
Луна всегда повернута к Земле одной и той же стороной. Это то самое лицо, которое смотрит на нас каждое полнолуние. Обратную сторону мы увидели только в 1959 году, когда Луну впервые облетел космический аппарат.
Задача 1
Луна делает полный оборот вокруг Земли за 27 дней. Сколько длятся на Луне солнечные сутки (то есть время, скажем, от полудня до следующего полудня)? Одинакова ли их длительность на «той» и «этой» сторонах Луны?
Ответ
Да, одинакова. Лунные сутки — что на видимой стороне, что на обратной — равны «синодическому периоду», то есть промежутку времени между двумя одинаковыми фазами Луны на Земле, например, новолуниями (см. рис. 1, б). Если бы Земля стояла на месте, а Луна синхронно (всё время глядя на Землю одной стороной) крутилась вокруг неё, сутки на Луне длились бы те же 27 наших дней. Но Земля и сама движется по орбите, от этого через 27 дней новолуние ещё не повторится: Земля за это время прошла примерно 27365≈113 круга, и Луне нужно ещё примерно 2713≈2 дня, чтобы это угол «докрутить». Итого — 29 дней. Это подсчёт приблизительный; чтобы получить точный ответ, нужно, глядя на рисунок 1, вывести условие: TS=360°+α360°=1+T1 год, где S ≈ 27 дней — (звёздный) период обращения Луны, T — нужный нам синодический период. Из этого уравнения можно точно найти T, если точно знать S (27 дней — небольшая точность).
|
Венера |
Астрономия
Валерия Сирота
Масса: 4/5 массы Земли
Радиус: 15/16 радиуса Земли
Расстояние до Солнца: 0,7 а.е. (1 а.е. = 150 млн км)
Период обращения вокруг Солнца: 225 (земных) дней
Период вращения вокруг оси: 243 дня
На далекой звезде Венере
Солнце пламенней и золотистей,
На Венере, ах, на Венере
У деревьев синие листья.
Николай Гумилёв
Планета римской богини любви и красоты, утренняя и вечерняя звезда...
Вы наверняка её видели — рано утром, когда солнце вот-вот взойдёт, она последней исчезает на светлеющем небе. Или, наоборот, первой загорается на фоне гаснущего заката — самая яркая, если не считать Солнце и Луну, в 17 раз ярче самой яркой звезды — Сириуса.
Если присмотреться, она и не похожа на звезду — не мерцает, а светит ровным белым светом.
А вот в полночь вы её никогда не увидите.
Венера для земного наблюдателя не удаляется от Солнца больше, чем на 48°, — ведь мы смотрим на её орбиту «снаружи». Поэтому Венеру хорошо видно в двух случаях: когда она правее, западнее Солнца — это называется западная элонгация — в это время она садится раньше Солнца и раньше Солнца встаёт, поэтому хорошо видна перед восходом; и когда она слева от Солнца и в течение дня следует по небу за ним, тогда её видно вечером (рис. 1).
Период, когда планета близка к линии Земля — Солнце, называется соединением (планета «соединяется» с Солнцем), в это время её не видно.
|
Меркурий |
Астрономия
Валерия Сирота
Масса: 1/20 массы Земли
Радиус: 2/5 радиуса Земли
Расстояние до Солнца: минимальное 0,3 а.е., максимальное 0,47 а.е. (1 а.е. = 150 млн км)
Путешествие по планетам Солнечной системы начнём с самой близкой к Солнцу планеты — Меркурия. Расстояние от него до Солнца в 2,5 раза меньше, чем от Земли. Из-за этого изучать его довольно сложно: для земного наблюдателя Меркурий никогда не отходит далеко от Солнца, и увидеть его можно только на заре — перед самым восходом или сразу после захода Солнца. А отправить к нему космический аппарат оказывается ничуть не легче, чем к Юпитеру, только по обратной причине: хоть Меркурий и несётся по своей орбите со скоростью 47 км/с — в полтора раза быстрее Земли, — всё равно посланный с Земли корабль так разогнался бы под действием солнечного притяжения, подлетев к нему, что проскочил бы мимо, не успев ничего сфотографировать. Приходится лететь сначала к Венере, делать возле неё гравитационный манёвр1 — но не чтобы разогнаться, а наоборот, чтобы затормозиться — и только потом уж лететь к Меркурию. До сих пор это проделали только две межпланетные станции: «Маринер-10» лет сорок назад и — совсем недавно — «Мессенджер».
1 Про гравитационные манёвры см. предыдущую статью: В. Сирота "О второй космической скорости и гравитационном разгоне"
Меркурий не только самая близкая к Солнцу (и потому — ещё и самая быстрая) планета, но и самая маленькая. По размеру он уступает даже крупным спутникам планет-гигантов — Ганимеду (спутнику Юпитера) и Титану (спутнику Сатурна). Однако по массе он их всё-таки обогнал. Это значит, что у Меркурия намного больше плотность; и действительно, 1 л его вещества весит в среднем около 5,4 кг, почти как у Земли (5,5 кг). Но Земля-то большая, внешние её слои сильно давят на внутренние, и вещество в её недрах сильно сжато. Маленькой планете трудно было так сильно сжаться; похоже, что у Меркурия очень большое — на 3/4 радиуса — железное ядро. (Для сравнения — у Земли ядро доходит только до половины радиуса. Поэтому у Меркурия ядро занимает почти половину всего объёма, а у Земли — 1/8.) Доля железа и других тяжёлых элементов на Меркурии — самая большая среди всех планет Солнечной системы.
|
О второй космической скорости и гравитационном разгоне |
Космос
Валерия Сирота
— Хотите лететь на Сатурн? С пролётом мимо Венеры и Юпитера. Для вас найдётся свободное место. Только учтите, времени в обрез — старт через 5 лет. Зато потом ждать недолго: 4 года — и там!
Хм, за 5 лет, пожалуй, собраться можно... А 4 года в дороге — это много или мало? Давайте прикинем... От Земли до Солнца 150 млн км (это расстояние в астрономии называется астрономической единицей и обозначается 1 а.е.). От Солнца до Сатурна — 1400 млн км, то есть почти 10 а.е. Значит, кратчайшее расстояние от Земли до Сатурна по прямой — когда они по одну сторону от Солнца — 1250 млн км. Допустим, мы ехали бы на машине со скоростью 100 км/ч. Тогда — 12,5 млн ч... Сколько часов в году? 365 · 24 — это примерно то же, что 360 · 25 = 360 · 100 : 4 = 9000. Значит, ехать нам (12,5 млн ч) : (9000 ч в году) ≈ 1400 лет... Ой! Лучше на самолёте, он 1000 км в час летит, в 10 раз быстрее... Всё равно — 140 лет получается...
Нет, стоп. При чём тут самолёт? Мы же на космическом корабле полетим! Вот же, написано в книжках: чтобы улететь далеко от Земли, нужно развить скорость 11,2 км/с — она называется вторая космическая. С этой скоростью и полетим, (1250 млн км) : (11,2 км/с) ≈ 100 млн с. В году примерно 3 · 107 = 30 млн с1, значит, (100 млн с) : (30 млн с/год) ≈ 3 года. Это другое дело! Так можно и лететь!
1 Запись 107 означает число, которое записывается единицей с семью нулями. Читается — «десять в седьмой степени». Такая запись очень удобна, когда имеешь дело с большими числами.
|
То, что движет солнце и светила |
Максим Кантор
Если бы Данте встретил в Чистилище Маяковского, им было бы что обсудить. Оба верили, что Любовь всесильна, и оба потерпели неудачу с реальными возлюбленными
|
Искусство и художник |
Делия Стейнберг Гусман
Понятия искусство и художник связаны точно так же, как идеал и идеалист, правосудие и юрист, наука и ученый и так далее
Г. фон Караян, австрийский дирижёр
|
Золотая лестница красоты |
Елена Косолобова
Красивый человек — некрасивый… Красивая картина — некрасивая… Чем мы руководствуемся, когда произносим эти слова? Последние сто-двести лет принято считать, что универсальных критериев красоты не существует, что прекрасное — лишь игра моды и вкуса, каприз, что-то переменное и неуловимое, как весенняя погода. Так ли это? Вечно или сиюминутно прекрасное? Имеет ли каждый человек собственное понятие о красоте, или есть одна Красота для всех? Древнегреческий философ Платон, например, утверждал, что Красота и Прекрасное — нечто существующее в действительности и не подверженное веяниям моды и времени
Микеланджело Буонарроти. Оплакивание Христа
|
Как обмануть детектор лжи |
Нейробиология, Этология, Психология
Вера Винниченко
Казалось бы, растения такие красивые создания! Но даже они умеют обманывать. Правда, по-научному это называется не ложью, а красивым умным словом мимикрия. Можно взять на вооружение
|
Светлячки |
Биохимия, Зоология, Энтомология
Пётр Волцит
Пара
пароходов
говорит на рейде:
То один моргнёт,
а то
другой моргнёт.
Владимир Маяковский
|
Смекалистые птицы-непоседы: где и как живут синицы |
Алексей Мясников
Эти пташки обладают хорошей памятью и отлично усваивают различные навыки
|
Искусственный естественный лес |
Ботаника
Пётр Волцит
Думаю, все читатели согласятся, что природу нужно охранять, помогать ей залечивать раны, нанесённые человеком. Например, если где-то вырубили лес, нужно вырастить его заново. Причём желательно, чтобы вырос именно такой лес, какой существовал задолго до появления человека с топором и пилой, — естественный, или, как говорят ботаники, коренной. Хотя бы потому, что естественные природные сообщества более устойчивы.
Искусственное сообщество, например клумба с розами или картофельное поле, может быть очень красивым и полезным, но само себя поддерживать не способно — зарастает «сорняками» и очень быстро превращается в заросли бурьяна, а потом просто в луг или лес. Чтобы розарий остался розарием, его нужно пропалывать, поливать, удобрять, укрывать на зиму и много чего ещё делать. А леса миллионы лет живут безо всякой прополки.
Всё это так, но где сейчас найти естественные леса? Понятно, что посаженные рядочками ели — это искусственное сообщество. И потому не очень устойчивое: стоит случиться жаркому сухому лету, как в нём массово размножаются короеды, и большая часть елей погибает. (Именно с такой проблемой столкнулись жители центральной России в последние годы: значительная часть лесов в этом регионе если и не посажена прямо, то в любом случае имеет нарушенную, неестественную структуру.)
Но вот обширный сосняк, который явно никто не сажал: деревья растут хаотично, причём растут уже много поколений. На месте умерших от старости сосен вырастают их «дочки», затем их сменяют «внучки», «правнучки»... Устойчивое сообщество? Ещё какое! Значит, естественное, коренное? А вот и нет!
|
Нарисуй дорогу к горизонту. О геометрии в изобразительном искусстве |
Наталья Чуличкова
Известно несколько геометрических методов отображения пространства: ортогональная проекция, аксонометрия, линейная прямая и обратная перспектива. Эти же геометрические методы живут полнокровной жизнью и в изобразительном искусстве. Они помогают художнику показать в рисунке трехмерный мир
Настенная роспись древнеегипетских гробниц
|
Лизе Мейтнер |
Физика, История науки, Люди науки
Борис Дружинин
В 1946 году по версии Женского национального пресс-клуба США «Женщиной года» стала Лизе Мейтнер. Кто она? Эстрадная певица или киноактриса? Королева красоты? Нет. Государственный деятель? Тоже нет. Так кто же она, Лизе Мейтнер?
Лизе Мейтнер в Вене. 1906 год
|
"Он мучил её долго, и помочь было некому - вокруг тайга" |
Василий Гавриленко
"Кричать то не надо, - шипел он. - Кто ж тебя услышит? Медведи услышат, волки, али братья твои покойные?"
Агафья Лыкова
|
На дереве среди тайги начальник увидел прибитый портсигар. Какую историю об иностранном шпионе рассказал геодезистам местный проводник? |
В этот раз группа геодезистов-топографов решила остановиться на ночлег в ветхой охотничьей избушке на берегу реки. Одним своим боком она уже наполовину вросла в землю, а крыша изогнулась
Караван идёт в сторону тайги
|
Философия искусства: стили в истории. Древнейшее искусство: утраченное и возвращенное |
Екатерина Дэвлет, доктор исторических наук
История знакомства людей с ранними формами искусства — это история сомнений, удивительных открытий, это рассказ о способности по-новому взглянуть на эстетический потенциал и художественные навыки наших далеких предков, об умении поставить технику на службу не только технологическому прогрессу, но и делу познания прошлого человечества
Настенные рисунки пещеры Альтамира
|
Тайны готических соборов |
Илья Барабаш
Факты и цифры
На первый взгляд, в истории готики не так много белых пятен. Место рождения — северная Франция, аббатство Сен-Дени близ Парижа. Время рождения — 1137–1150 годы, или даже точнее: 14 июля 1140 года, именно в этот день по указу Сугерия, настоятеля Сен-Дени, началась перестройка монастырской церкви с использованием новых архитектурных элементов. В чем не было бы ничего необычного, если бы не идеи, стоявшие за всем этим
Сен-Дени
|
Арифметика для купцов |
Математика, История науки
Наталья Рожковская
Во времена эпохи Возрождения развитие торговых связей между европейскими городами привело к новым видам коммерческих отношений.
|
Умники и лодыри |
Зоология, Этология
Вера Винниченко
Этология (от греч. ethos — «нрав, обычай») — наука, изучающая поведение животных. Она исследует инстинкты, врождённые и приобретённые навыки, способы коммуникации и взаимодействия с окружающей средой.
Трудно ли быть белкой и бесстрашно скакать по верхушкам сосен? Каково это, быть черепахой и жить 400 лет? Можно ли попытаться понять, что в голове у животных?
Чтобы ответить на этот вопрос, одни учёные отправляются наблюдать за животными в естественных условиях (плавают с акулами, катаются на лианах с лемурами, топчут саванны с антилопами), а другие учёные, наоборот, никуда не выходят из лаборатории, приглашают животных к себе в гости и придумывают для них разные хитрые задачки.
Вот так доктор Л. В. Крушинский придумал задачку с ширмой. Миска с вкусной едой начинает двигаться на глазах у животного (для каждого вида животных своё любимое лакомство: для кур — пшено, для голубей — конопля, для врановых птиц и хищных животных — мясо и яйца, для кроликов — морковь и свёкла). Через несколько секунд миска уезжает за ширму. Чтобы добраться до еды, нужно мысленно представить её путь и продолжать двигаться вдоль ширмы, пока та не закончится и не покажется еда.
Крушинский установил, что голуби идут за двигающейся кормушкой, клюют из неё корм, но как только кормушка перестаёт быть видимой, она для них как будто исчезает. Голуби про неё благополучно забывают и преспокойно возвращаются назад. Куры и кролики оказались более памятливыми: после исчезновения кормушки они ещё какое-то время растерянно топтались в том месте, где еда исчезла, но вдоль ширмы не двигались. Самыми разумными оказались врановые птицы (сороки, вороны) и хищные звери (лисы, хорьки): они двигались вдоль ширмы и настигали еду.
|
"Мой муж - делатель детей", - рыдала она |
Василий Гавриленко
"Да ты чиста и неопытна!", - восхитился супруг, расшнуровывая пояс. Матильда, забившись в уголок балдахина, дрожала всем телом. Юной бедняжке было прекрасно известно прозвище человека, ставшего час назад ее супругом - "Делатель детей"
|
