題:
衛星即使在地球的羅氏極限範圍內繞地球旋轉,為什麼也不會分解呢?
Sykhow
2019-05-15 15:07:04 UTC
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我想知道羅氏極限及其對衛星的影響。

為什麼人造衛星沒有被地球引力撕開? 我認為是由於衛星比岩石強? 這是真的嗎?

羅氏極限僅僅是行星周圍的一條線(非常窄的帶)還是行星周圍的距離範圍(寬橫截面)?

基本上是因為人造衛星不是一堆鬆散的礫石。
六 答案:
Acccumulation
2019-05-15 20:05:36 UTC
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羅氏極限表示通過自身引力將一個物體固定在一起的距離。由於引力往往是將月亮大小的物體聚集在一起的唯一事物,因此您不會發現自然衛星比羅氏極限更近。 [嚴格來說,羅氏極限是初級(在這個問題上是地球)和次級(衛星)的函數;對於具有不同密度的對象,存在不同的羅氏極限值,但為簡單起見,我將把羅氏極限值視為主要函數。]例如,土星環位於其羅氏極限值之內,可能是來自一顆被撕裂的衛星。環由小顆粒組成,每個顆粒通過分子鍵結合在一起。由於它們除了重力以外還具有其他功能,因此它們不會進一步撕裂。同樣,人造衛星也通過分子鍵而不是內部引力連接在一起。

由於我們在地球表面的距離更近,並且我們沒有被撕裂,因此被潮汐力分開的分子鍵的界限顯然比衛星的軌道小得多。分開。為了存在該限制,您將必須有一個非常稠密的物體,例如中子星或黑洞。處於羅氏(Roche)極限之內確實意味著,如果宇航員在沒有繫繩的情況下進行太空行走,潮汐力會將他們拉離更大的衛星。在羅氏極限之外,更大的衛星的引力將把宇航員拉回太空(儘管不是在宇航員快要空了之前)。

如果您查看月球潮汐對地球的影響,您會發現海洋被拉向月球,但是陸地(相對)是靜止的。潮汐只有幾米的事實表明,地球遠遠超出了月亮的羅氏極限(當然,地球的羅氏極限比月球的極限還要遠,因此,月亮在到達地球之前很久就達到了地球的羅氏極限)月亮的)。如果月亮要移向地球,潮汐將越來越高。月球的羅氏極限是潮汐變得如此高以至於水從地球上流走的起點。到那時,這片土地仍將倖存下來,因為地殼除了具有引力作用外,還具有一定的剛性。

關於第二個問題:存在一個區域,其中潮汐力將大於內部重力引力,並且存在一個區域中,內部引力吸引力將大於潮汐力。羅氏極限是這兩個區域之間的邊界。羅氏限制範圍內的所有內容均構成前者區域,而羅氏限制範圍內的所有內容均構成後者。

諸如月球之類的物體,在圍繞旋轉質量(即旋轉方向)前進的軌道上,由於質量的重力(即地球的重力),通過旋轉拖曳效應而加速,因此將逐漸獲得軌道高度增加。這種影響導致月球增加了其距地球的距離,因此,月球減小距我們的距離的可能性絕對為零。
@Ed999是的。“是”是“是”的虛擬形式,表示與事實相反的事物。
土星的最裡面的門在主環的間隙中運行,也位於行星的羅氏極限內,並且(如人造衛星)通過自身的抗拉強度保持在一起。
此處發布的一些問題(不是這個問題!)是由對物理學最基本概念的知識只是在男生層面上的人提出的。因此,我們有責任不要發布(對我們而言)顯然不可能的場景,而不是進一步弄混水面,但那些偶然的讀者可能會誤解為暗示,例如,月亮可能從天上掉下來(如果您要等待一百萬年)。在絕對不可能發生的事情上,我們有責任在某些情況無法發生的情況下盡可能提出。
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可以通過明確指出沒有明確的“地球羅氏極限”來改進此答案。極限取決於運行物體的密度-將相同的質量集中在較小的體積中意味著表面上的自重力較大,而表面上的潮汐加速度則較弱,因此,較重的物體可以更好地承受潮汐,並且適用於它的羅氏限制較小。
僅當我們假設無限溫和的分離脈衝時,才能使用“太空漫步”示例。我不知道人造衛星有多少重力(以及人造宇航員必須消耗多少空氣),但我想逃逸速度可能會變得如此之小以至於宇航員會逃脫即使沒有地球的潮汐力也不會漂流。
Bob Knighton
2019-05-15 15:19:30 UTC
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羅氏極限僅適用於僅通過內部引力將其保持在一起的物體。強大的分子間電磁力將人造衛星等緊湊的物體固定在一起(這是重力與電磁力相比的另一證明)。

關於第二個問題:羅氏極限通常定義為距物體的半徑,在該半徑處,潮汐力的大小恰好等於較小物體的內部重力吸引的大小。當然,潮汐力的大小在更大的半徑處變得很大,因此,潮汐力變得重要的距離是一個更大的區域/範圍。

還沒有時間方面嗎?羅氏(Roche)限制意味著在相當長的一段時間(數百萬年)中,天然衛星無法在一定距離內持續存在。人類幾乎沒有進入軌道的時間已經足夠長到足以引起這種影響的程度。還有一個事實是,衛星不斷地進行微調以維持軌道,而岩石則不這樣做。
@DarrelHoffman:不,沒有。被潮汐力拉動的衛星要么破裂,要么沒有破裂。潮汐力不會隨著時間的推移而變得越來越強大,除非衛星本身當然正在緩慢地向地球旋轉(例如,火衛一)。當然,如果一顆實心衛星在羅氏(Roche)極限內運行,那麼撞擊或其他瞬間應力源可能會破碎掉一塊然後飛走,因為衛星自身的重力不足以將其壓低。但是,儘管影響確實會隨著時間的流逝逐漸發生,但它們並非僅由時間造成。
我的意思是,在幾百萬年的時間裡,我們放置在那裡的所有人造衛星都可能會破裂和/或脫離軌道運行(例如,由於碰撞或當其動力不足幾個世紀時無法保持姿態)物資用完等),但是自從我們具備將物體送入軌道的能力以來的60年來,在這段時間上只是短暫的一瞬。
當低地球軌道的人造衛星用盡其反應射流的燃料時,它不再能夠進行軌道校正以抵消(非常薄的)大氣摩擦,因此在很長的一段時間內它將被減速並被拉低就像1970年代的Skylab一樣。但是,一個“高軌道”(繞旋轉質量的前進軌道)中的一個會由於地球的重力(即通過旋轉拖曳效應)而加速,因此將逐漸獲得增加的軌道高度(因此不會“脫離軌道”)。這是導致月球增加其與地球距離的影響。
@DarrelHoffman衛星將大部分脫離軌道。有些人可能會出於某種原因而破裂。軌道上的所有衛星都不會由於來自地球的潮汐力將衛星拉成碎片而破裂-因為潮汐力不足以克服將衛星保持在一起的摩擦力。
“諸如人造衛星之類的緊湊物體被強大的分子間電磁力束縛在一起”。那和螺栓...膠帶等
@J ...螺栓,膠帶等仍通過電磁相互作用起作用。
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knzhou
2019-05-15 15:18:19 UTC
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羅氏極限是對物體通過自身重力保持在一起的限制。衛星由強大得多的力量聚集在一起。衛星的不同部分最終通過電磁化學鍵連接。

stackzebra
2019-05-16 01:25:26 UTC
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要增加其他答案,還應考慮到人造衛星比自然衛星要小得多。這意味著在人造衛星中,距行星最近的點和距行星最遠的點的重力差要小得多。

... *因此,潮汐因素可以忽略不計* *是您的意思,對吧?只要確保我理解即可。
AilizfshauCMT是的。
羅氏公式的確包含了身體的大小-羅氏的“極限”並不是一個精確的數字,當它被表示為一個普通月亮的數字時。(請注意,土衛六將較早開始分崩離析。)
M.A. Golding
2019-05-17 22:26:22 UTC
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當我還是個孩子的時候,我還想知道為什麼羅氏極限內的人造衛星沒有被潮汐力拉開。

當我還是個孩子的時候,我也想知道羅氏極限內的任何物體是否會被潮汐力拉開,並且由於地球表面深處在羅氏極限內,為什麼表面上的所有物體都沒有地球-包括人體-被潮汐力拉開。

由於我的身體沒有被潮汐力拉開,因此羅氏極限範圍內的所有屍體都被潮汐力拉開的說法一定是不正確的。因此,簡單的說法是羅氏極限內的所有物體都被潮汐力拉開,這簡直是太簡單了。

但是,由於此類陳述是在非虛構資料中做出的,因此它們似乎並非完全錯誤。因此,我希望在將來的某個時候,我會更全面,更複雜地了解羅氏限值,以解釋看似矛盾的地方。

我做到了。最終,我了解到羅氏極限不是單個絕對距離,而是隨大小對象的大小,質量和密度而變化的。我還了解到,羅氏極限僅適用於僅通過內部引力將其固定在一起的物體,而不適用於人造衛星或人體等物體。

想知道為什麼羅氏限值不適用於我的人體,這是使用 reducio ad absurdum 來表明陳述是對更複雜情況的過分簡化的一個例子。

Swiss Frank
2019-05-18 06:31:58 UTC
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為什麼人造衛星沒有被地球引力撕開?

簡而言之,衛星的各個部分通過化學,分子鍵保持在一起,而潮汐力比人造衛星大小的物體弱,而重力則是地球力量的源頭。

潮汐力是距引力源的兩個距離之間的吸引力之差。對於只有幾米的小物體(如天然衛星),除非您在談論中子星或黑洞的軌道非常接近,否則重力在最遠點和最遠點之間不會有太大變化。

例如,國際空間站沿最長軸的距離為100m。假設該軸垂直於地球表面。如果距地球最近的點是距地面400公里,則最遠的點是400.1公里。但是地球半徑為5371公里,因此距中心(似乎來自重力的位置)的距離為5771公里和5771.1公里。

重力以1 /(距離平方)下降,因此重力差為(1 /(5771 ^ 2))/(1 /(5771.1 ^ 2))。那是3 * 10 ^ -8的差異,即.000003%的差異。

地球表面的重力為1G,產生1kg的質量9.8N(牛頓)力(當您在地球表面舉起1kg時會感覺到)。在400 km高度處為9.8 * 5371 /(5371 + 400))^ 2 = 8.4N。因此,如果您在該高度的100m繩子的兩端甚至還有1,000,000kg,則1,000,000 * 8.4N * .000003%= .25N,大約等於現在您要拿起25克硬幣。 (大約5個鎳幣。)

即使人類的頭髮也足夠堅固,可以在地球表面上握住25克的重量,而且,衛星的重量還不那麼重,而且遠比頭髮強。



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