О вращении Луны

[Vzv]

Uchenyi в сообщении #1207714 писал(а):

Луна всегда обращена к Земле одной стороной, так как период её вращения вокруг своей оси равен периоду её обращения вокруг Земли (вернее, вокруг общего центра масс).
Не могу понять, каким образом произошла такая синхронизация.
Почему такое не случилось между Землёй и Солнцем? Тогда на Земле сутки были бы равны году.

Прошу извинить за опоздание.
Я понимаю, что мое высказывание немного не по теме вопроса, но не могу не спросить.
А, разве Луна вращается вокруг своей оси?
Она же вращается вокруг общего центра масс, и "подшипник" на ее оси остается неподвижным. и почему ее обращение к Земле одной стороной является, по Вашему, следствием того, что "период её вращения вокруг своей оси равен периоду её обращения вокруг общего центра масс"? На мой взгляд, следствия здесь никакого нет, а просто есть период вращения вокруг общего центра масс с обращением к Земле всегда одной стороной.
Вот, если бы Луна делала один оборот вокруг своей оси за период оборота вокруг Земли, тогда в течение месяца она бы показала нам (землянам) все свои стороны.
Если бы такое случилось между Землёй и Солнцем, что было бы тогда понятием "сутки" на Земле? Земля смотрела бы на Солнце всегда одной стороной.
Поправьте, если я не прав.

Pphantom:

Выделено из «Луна: вращение и обращение.»

[Munin]

Vzv в сообщении #1221805 писал(а):

Вот, если бы Луна делала один оборот вокруг своей оси за период оборота вокруг Земли

А она так и делает.

Vzv в сообщении #1221805 писал(а):

тогда в течение месяца она бы показала нам (землянам) все свои стороны.

Нет, это было бы, если бы она делала 0 или 2 оборота вокруг своей оси за период обращения вокруг Земли.

Vzv в сообщении #1221805 писал(а):

Поправьте, если я не прав.

Поправляем. Вы неправы.

[arseniiv]

Vzv
Если бы Луна была прикреплена к Земле жёсткой балкой, вбитой в Луну поглубже, то, конечно, относительно балки она бы не вращалась. Но система отсчёта балки неинерциальна. В инерциальной системе отсчёта Луна вращается.

[Vzv]

arseniiv в сообщении #1221811 писал(а):

Vzv
Если бы Луна была прикреплена к Земле жёсткой балкой, вбитой в Луну поглубже, то, конечно, относительно балки она бы не вращалась. Но система отсчёта балки неинерциальна. В инерциальной системе отсчёта Луна вращается.

Но формулировка "вокруг своей оси" не очень, вернее, - очень не подходит (ось вращается вместе с Луной с той же угловой скоростью).
Если так, то прошу ответить: сколько полных оборотов в инерциальной системе отсчёта делает Земля вокруг своей оси за 1 год?

[Pphantom]

Vzv в сообщении #1221821 писал(а):

Если так, то прошу ответить: сколько полных оборотов в инерциальной системе отсчёта делает Земля вокруг своей оси за 1 год?

366 с четвертью.

[arseniiv]

Vzv в сообщении #1221821 писал(а):

Но формулировка "вокруг своей оси" не очень, вернее, - очень не подходит

Можно в каком-то смысле говорить о наболее инерциальной системе, связанной с Луной (берём инерциальную и для каждого момента времени параллельно переносим всё так, чтобы центр масс Луны попадал в начало отсчёта), и тогда она в ней вращается вокруг своей оси. И даже в этой системе ось не будет стоять на месте (прецессия, нутация).

Вы ведь как раз правильно пишете «вокруг своей оси», потому что это говорит о том, что мы перемещаем центр масс в постоянное место как выше и уже в такой системе отсчёта считаем обороты.

[Someone]

В теоретической механике утверждается, что движение твёрдого тела можно представить как сумму двух движений: движение центра масс этого тела и вращение тела вокруг (мгновенной) оси, проходящей через центр масс.

Если это применить к движению Луны относительно Земли, то получится, что центр масс Луны движется вокруг Земли примерно по эллипсу, а сама Луна вращается вокруг оси, проходящей через её центр масс.

Vzv в сообщении #1221805 писал(а):

А, разве Луна вращается вокруг своей оси?

Посмотрите на Луну не с поверхности Земли, а откуда-нибудь со стороны. Например, с Солнца. Оттуда видно, что Луна вращается вокруг своей оси.
Глядя оттуда, кстати, сложно понять, что Луна обращается вокруг Земли: оба тела движутся по траекториям, которые всюду "вогнуты" в сторону Солнца, хотя кривизна траекторий периодически изменяется, из-за чего траектории переплетаются, и тела поочерёдно перегоняют друг друга.

Ещё проще понять, что Луна вращается, если, находясь на её поверхности, отследить движение звёзд. Тут, конечно, можно выбирать, что вращается: то ли Луна, то ли вся Вселенная вокруг Луны.

[Vzv]

Pphantom в сообщении #1221823 писал(а):

366 с четвертью.

Вы имеете ввиду, что Земля делает за сутки поворот на 361 гр.?
Или то, что за 1 год делая полный круг вокруг Солнца, к 365 полным оборотам Земли добавляется еще 1 оборот?

Someone в сообщении #1221839 писал(а):

Посмотрите на Луну не с поверхности Земли, а откуда-нибудь со стороны. Например, с Солнца. Оттуда видно, что Луна вращается вокруг своей оси.

Если смотреть с Земли, - тут все понятно.
Если смотреть с Солнца, то воображаемая ось Луны будет вращаться? - будет.
Тогда получается, что вращаются Луна и ее ось одновременно, что противоречит формулировке "вокруг своей оси".
Или здесь смысл оси - как детали системы рассматривать не корректно?

[Pphantom]

Vzv в сообщении #1221864 писал(а):

Вы имеете ввиду, что Земля делает за сутки поворот на 361 гр.?

Да, примерно так. Подчеркну, что имеются в виду солнечные сутки.

[arseniiv]

Vzv в сообщении #1221864 писал(а):

Тогда получается, что вращаются Луна и ее ось одновременно, что противоречит формулировке "вокруг своей оси".

А куда ось денется? Перечитайте

Someone в сообщении #1221839 писал(а):

В теоретической механике утверждается, что движение твёрдого тела можно представить как сумму двух движений: движение центра масс этого тела и вращение тела вокруг (мгновенной) оси, проходящей через центр масс.

Она при этом могла бы выкрутасы и поинтереснее выделывать даже. То, что вы можете назвать её «вращающейся» ровно так же как и саму Луну — природе безразличный лингвистический вопрос.

Но тут дело-то в другом совсем. Можно подозревать, что вы думаете, если твёрдое тело под действием силы, действующей на все его частицы практически одинаково, то оно должно поворачиваться так, чтобы «вбитый» в него вектор, касательный траектории в один момент времени, был касательным и в другие. Это опровергается физикой и всё. Потому совершенно резонно рассматривать вращение Луны вокруг своей оси как поправку к описанию её движения заданием траектории центра её масс, при котором все её точки переносились бы параллельно, а не other way around.

[Vzv]

Someone в сообщении #1221839 писал(а):

Ещё проще понять, что Луна вращается, если, находясь на её поверхности, отследить движение звёзд.

Если смотреть со звезд, то теория 1-го оборота "вокруг своей оси" за период обращения вокруг Земли вообще трещит по швам.
Попробую объяснить свою позицию:
Возьмем за начало отсчета, например, Полнолуние (с Земли).
За период обращения Луны вокруг Земли сама Земля пройдет вокруг Солнца сектор примерно 30 гр. Значит Луна, чтобы выйти на позицию Полнолуния должна (по обсуждаемой теории) повернуться не на 360 гр., а на 360+30 гр. равно 390 гр. Таким образом, за 1 год Луна должна сделать 13 оборотов "вокруг своей оси" (390 х 12 равно 4680 гр.: 4680:360 равно 13). Повторяю - это вид со звезд, а это какая система (инерциальная, неинерциальная)?

[arseniiv]

Это неправильный «вид со звёзд». Как раз и не нужно считать временем полного оборота время от одного полнолуния до другого. Если взять систему отсчёта, где это будет полным оборотом — например, такую, где Солнце и Земля (будем считать, что она обращается ровно по окружности) оба стоят на месте — то в ней звёзды не двигаются с векторно постоянной скоростью, и ни в какой другой подобной не будут.

[Vzv]

arseniiv в сообщении #1221884 писал(а):

Это неправильный «вид со звёзд».

Согласен, со звездами промахнулся.

[Vzv]

Vzv в сообщении #1221900 писал(а):

Согласен, со звездами промахнулся.

С "вращением вокруг собственной оси" тоже разобрался.
Спасибо участникам, помогли найти нужную точку вИдения процесса.

Вопрос модератору: обсуждалась ли на форуме тема линейной скорости Луны в Солнечной системе?

[Someone]

Vzv в сообщении #1221962 писал(а):

Вопрос модератору: обсуждалась ли на форуме тема линейной скорости Луны в Солнечной системе?

На форуме работает поиск по ключевым словам и по псевдонимам.

А вообще, что Вам не ясно с линейной скоростью? Линейная скорость центра масс системы Земля—Луна — около $30$ км/с, линейная скорость Луны относительно этого самого центра масс — около $1$ км/с, поэтому Луна, как и Земля, движется вокруг Солнца всегда в одном направлении. Более того, сила притяжения Луны к Солнцу больше, чем к Земле, так что траектория Луны в Солнечной системе даже не волнистая, а во всех точках обращена вогнутостью к Солнцу, только кривизна немного меняется, но вряд ли Вы это заметите "на глаз". Хотя траектории Земли и Луны "переплетаются". Но я об этом уже писал.