地球と月はなぜぶつからないの？

質問

地球と月は一定の距離をおいて公転していますよね。
引力と遠心力が釣り合っている、というような説明だったように思うのですが、こんなことってありえますか？
なんとなく、安定状態ではないような気がするのですが。
磁石とかの引力ってちょっとでも近づけばどんどん引き寄せられてくっついちゃいますが、天体はそうならないのでしょうか？
身近で何か例があれば理解しやすいので教えていただきたいです。

回答No.2

R_Earl · ベストアンサー

> 引力と遠心力が釣り合っている、というような説明だったように思うのですが、こんなことってありえますか？

多分逆です。引力と遠心力が釣り合うのではなく、
向心力（引力）があるから、向心力と釣り合う慣性力（遠心力）を感じるんです。
乗り物に乗って急に右に曲がると、身体は左の方に押されたように感じませんか？
引力（向心力）と遠心力の関係もこれと同じです。
車を右に曲げることが引力にあたり、乗っている人が左向きに力を感じるのが遠心力にあたります。

私にはこのことを説明できるだけの技量がないので、
詳しく知りたい場合は検索エンジンで「慣性力」というワードで
検索してみて下さい。

ひとつ参考に（物理のおもちゃ箱というサイトから）
http://qo.phys.gakushuin.ac.jp/~kikuchi/physics/yomimono/ensinryoku.htm

> 磁石とかの引力ってちょっとでも近づけばどんどん引き寄せられてくっついちゃいますが、天体はそうならないのでしょうか？

月は地球の重力の影響で、地球に向かって落ちてきています。
しかしもともと月は地球から離れるように動いているので
二者の距離は縮まっているのですが、同時に離れてもいます。
そのせいで、地球と月はほぼ一定距離を保ちながら公転をしています。
（実際は少しずつ離れているようですが）
一歩進んで一歩下がる、といった感じでしょうか。

もし今、突然地球の重力が消えてしまったら、月はこんな感じで動くはずです。

　　←○月　　　　←○　　　　←○

　　　●地球　⇒　　　●　　　⇒　　　●

しかし実際は、月に地球の重力がかかるため、こんな動きになります。

　　←○月　　　　　　　　　　
　　　↓重力　　　○　　　　　　
　　　●地球　⇒　　　●　（↓と←が合わさって左下に動く）

お礼

ありがとうございます。
なんとなく理解しかけてきました。

回答No.4

foobar

ちょっと大雑把ですが

・50cmくらいの紐を用意します。
・一端におもりをつけます
・もう一端を手で持って、振り回します
・おもりは紐で手のほうに引っ張られていますが、振り回している限り手にはぶつかりません
・おもりを引っ張る力がなくなる（紐が切れる）と、おもりはそのときの勢い（速度）のまますっ飛んでいきます（引っ張る力（向心力）があるので、円運動してます）

というような状況と同じです。

お礼

ありがとうございます。

理解できました。
例も考えつきました。
ロート状の傾斜の内面を玉が回っているような状態ですね。
引力を考えると漏斗は反った面をしています。
真空中で抵抗が無いので玉はいつまでも回り続けている。
なるほどなぁ。
バランスがとれますね。

回答No.3

N64

月は地球に向かって落ち続けているのでしょう。
落ちよう、落ちようとしているのですが、その行き先に、地球の地面がない。地球が丸いから、どこまで行っても、地球にぶつからない。

お礼

回転しているところが肝心ですよね。
単純に磁石を近づけるのとは意味が違う。
ありがとうございます。

回答No.1

tonnie

何らかの原因で引力が大きくなり、月が地球に近づくと、月は速度を上げて遠心力を増し、常に引力と釣り合いを保とうとします。
なので地球に月が落ちることはありません。極端な話、月をワイヤーで引っ張って大気圏くらいまで近づいたならばそのとき月は超高速回転して、引力とワイヤーで引っ張られる力に合うだけの遠心力で地球から離れようとします。つまり意図的に引き寄せても遠心力で跳ね返されてしまうということになります。

補足

つまり安定状態にあるということでしょうか？
そのような事例が地上にありますか？