Рис.1. Кинематическая схема спин-орбитального резонанса Луны и Земли
Очевидно, что накрест лежащие углы βл и βз, образованные параллельными и секущей аб, равны
βл = βз (1).
Здесь βл - угол поворота Луны вокруг своей оси за время δt, а βз - угол поворота поворота линии визирования точки на Луне за то же время δt,
Поскольку угловые скорости собственного вращения Луны Ωл = βл/δt и обращения Луны по орбите вокруг Земли Ωз = βз/δt, то из (1)
Ωл = Ωз (2).
Схема Рис.1 является первым приближением кинематики реального движения Земли и её спутника.
В подробной трёхмерной кинематической схеме этого движения дополнительно учитываются:
- эллиптичности орбиты Луны;
- наклон оси её вращения;
- изменение положения наблюдателя при суточном вращении Земли.
Отмеченные изменения положения земного наблюдателя приводят к кажущимся периодическим изменениям положения Луны - либрациям.
Луна вращающееся тело (2) и, естественно, обладает собственными моментом импульса и центробежной силой. Обнаружение этих параметров явилось предметом двух моих опытов для наглядной демонстрации вращения Луны.
В работе показан опыт по визуальному обнаружению момента импульса Луны. Идея опыта заключается в том, что при искусственной остановке обращения Луны на орбите, её собственное вращение, как независимый процесс, сохранится в силу закона сохранения момента импульса.
Центробежную силу нашего спутника продемонстрируем с помощью динамометра (плоская пружина 1, грузик 2), установленного на колёсике-'Луне' (Рис.2).
Рис.2. Макет, демонстрирующий центробежную силу вращения Луны
Рычаг 3 (модель гравитации Земли) постепенно приводится во вращение относительно точки 'Земля' и задаёт угловую скорость обращения по орбите. Приливное трение, приводящее к спин-орбитальному резонансу, моделируется трением в подшипниках макета. Индикатор появления центробежной силы собран из последовательно включённых: светодиода 4, аккумулятора 5, контакта 6, замыкаемого центробежной силой, действующей на грузик 2 динамометра. После установки динамометра колёсико отбалансировано.
Чтобы динамометр не реагировал на центробежную силу обращения 'Луны', направление его плоской пружины 1 выбрано так, чтобы груз 2 не откланялся под её воздействием (пружина ориентирована к центру обращения - точке 'Земля').
Результат опыта: при скорости вращения макета более 1 об/с светодиод загорается, а при уменьшении угловой скорости - гаснет.
![[]](/img/d/doroshew/opluna/ris1b.jpg)
![[]](/img/d/doroshew/opluna/ris2.jpg)