Борис Шевченко писал(а):Если тело удаляется от гравитационного центра, то оно переходит в точку поля в которой потенциальная энергия уменьшается, для того чтобы сохранить условие прежнего равенства, необходимо, чтобы уменьшилась и кинетическая энергия тела. На самом деле так и происходит, при удалении тела от гравитационного центра скорость тела уменьшается, следовательно уменьшается и его кинетическая энергия.
Уважаемый
Борис Шевченко, Ваше рассуждение относительно кинетической энергии ошибочно, оно противоречит опытным данным. А именно: для запуска спутников используется энергия ракетных двигателей, они-то и сообщают спутникам кинетическую энергию. Далее, чем выше (дальше от центра Земли) требуется забросить спутник какой-то фиксированной массы, тем больше топлива требуется для ракеты и тем мощнее должен быть ее разгонный блок, т. е. надо больше сообщить спутнику кинетической энергии. И в обыденной жизни: чем выше требуется поднять груз (или,допустим, самого себя на этаж), тем больше требуется для этого затратить физических сил, сумма которых в данном случае и определяет физическое понятие «кинетическая энергия». При этом груз, падающий с высоты, приобретает именно эту кинетическую энергию, равную по величине той потенциальной энергии, какую он имел бы в точке покоя на данной высоте. И он ее действительно имеет, если есть опора.
При стационарном равновесии на орбите сумма кинетической и потенциальной энергий космического тела относительно гравитационного центра всегда равна нулю (эти энергии имеют противоположные знаки), но величина кинетической энергии всегда больше у того космического объекта, который вращается дальше от гравитационного центра. При этом массы космических объектов роли не играют: тяжелые и легкие тела на данной стационарной орбите движутся с одинаковой линейной скоростью. Возьмите хотя бы для примера МКС и различный космический мусор, который часто оказывается на этой же орбите и некоторое время на ней «висит», пока, потеряв скорость, не сгорает в плотных слоях атмосферы. Скажу более крамольную для закона всемирного тяготения Ньютона вещь: линейная скорость Марса больше линейной скорости Земли. Это можно посчитать, если мысленно (математически) уменьшить орбиту Марса до диаметра орбиты Земли, используя для расчета лишь 3-й закон Кеплера, забыв при этом о законе Ньютона. «Медленные» линейные скорости далеких планет – кажущееся явление, поскольку визуально мы наблюдаем их угловые скорости, которые действительно меньше в силу кеплеровского же закона площадей.
Сказанное подтверждается также на первый взгляд странным поведением Луны: наш естественный спутник удаляется от Земли на 34 мм в год. (См. мою тему: "Почему Луна отчаливает от Земли", которая размещена в рубрике «
Философия».) Удаляется же Луна из-за того, что возникает равнодействующая сил (между Солнцем и Землей), которая ускоряет Луну и таким образом постепенно оттягивает ее от Земли, поскольку действие этой равнодействующей периодическое. Таким образом, кинетическая энергия Луны относительно Земли каждый год возрастает на некоторую величину, а в равновесии она остается лишь потому, что ее пока еще компенсируют равные по величине и противоположная по знаку силы гравитационного поля. Почему это так, объясняется в корневом комментарии к этой теме, а именно: эти силы приложены к одному и тому же телу (Луне) и потому векторно складываются, компенсируя друг друга. Но равновесие удаляющейся Луны не вечно: наступит время, когда силы гравитации не смогут ее удерживать как единое целое и Луна развалится на части. С удалением от гравитационного центра они действительно ослабевают, здесь Вы правы. Сначала по квадратичной зависимости, а затем – неизвестно как.
