지구가 공전을 할 수 있는 힘 (구심력 X)
지구가 공전을 하는 이유는 원래 등속 직선 운동을 해야 될 것이 태양의 중력에 의해서 원운동을 한다고 배웠습니다.
그렇다면 지구와 원자를 비롯해 태초의 '등속 직선 운동'을 시작하는 힘은 어디서 온겁니까?
정말 빅뱅에서 온겁니까?
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
지구가 공전을 하는 이유는 태양의 중력에 의해 원운동을 하기 때문입니다. 태양은 지구 주변에 있는 가장 큰 천체이며 그 크기와 질량으로 인해 지구에 큰 중력을 발생시킵니다. 이 중력은 지구를 태양 주변을 돌면서 등속 직선 운동을 하게 만듭니다.
하지만 지구와 원자들이 처음부터 등속 직선 운동을 시작하는 힘은 빅뱅에서 온 것이 아닙니다. 빅뱅 이후에는 우주의 확장이 일어나면서 많은 천체들이 서로 끌어당기며 형성되었습니다. 이러한 천체들의 중력이 서로 상쇄되면서 지구와 같은 천체들은 등속 직선 운동을 하게 됩니다.
그리고 지구가 공전을 할 수 있는 힘은 구심력이 아닌 다른 곳에서 오는 것입니다. 구심력은 지구의 중심에서 발생하는 힘이며 지구의 공전 운동에 영향을 미치지 않습니다. 지구의 공전 운동은 태양의 중력에 의해 결정되며 이는 태양의 질량과 거리에 따라 달라집니다.
따라서 지구와 원자들이 등속 직선 운동을 시작하는 힘은 태양의 중력에 의해 발생하는 것이며 이는 빅뱅 이후 우주의 확장으로 형성된 천체들의 중력에 의해 결정됩니다. 구심력은 지구의 공전 운동에 영향을 미치지 않는다는 점을 기억해주시기 바랍니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
빅뱅이론에 따르면 우주가 처음 생길때 뜨겁고 밀도가 높은 상태에서 시작되었습니다.
우주는 급격히 팽창하였고 물질과 에너지가 우주 공간으로 퍼져나갔습니다.
초기 운동 에너지를 공급해 주어서 우주의 물체들이 퍼져나가기 시작했습니다.
뉴턴의 1원칙에 의해서 힘이 작용하지 않는한 물체는 등속직선운동을 계속합니다.
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안녕하세요. 김형준 과학전문가입니다.
지구의 공전 및 우주 내 다른 천체들의 운동과 관련하여 등속 직선 운동의 원천에 대한 질문은 매우 흥미롭고 복잡한 주제입니다. 이 질문은 우주의 기원과 초기 운동 상태에 대한 근본적인 탐구로 이어집니다.
초기 우주의 운동
1. 빅뱅 이론: 현대 천문학과 물리학에서 우주의 기원에 대한 가장 널리 받아들여지는 설명은 빅뱅 이론입니다. 이 이론에 따르면, 약 138억 년 전에 빅뱅이라는 대규모 폭발로 우주가 시작되었습니다. 이 초기 폭발은 우주의 모든 물질을 극도로 뜨겁고 조밀한 상태에서 빠르게 팽창하게 만들었습니다.
2. 초기 운동 에너지: 빅뱅 이후 우주의 물질은 이 초기 폭발에서 얻은 운동 에너지를 가지고 움직이기 시작했습니다. 이 초기 운동은 균일하지 않았으며, 물질이 조밀하게 모이는 영역과 그렇지 않은 영역이 형성되었습니다.
3. 중력과 운동의 변화: 초기 우주의 이러한 불균일성은 중력이 작용하는 데 필수적이었습니다. 중력은 물질을 서로 끌어당겨 더 큰 구조들을 형성하도록 했습니다. 이 과정에서 천체들의 운동은 중력의 영향을 받아 등속 직선 운동에서 원운동 또는 타원운동으로 변화했습니다.
지구 공전의 기원
- 태양계 형성: 태양계, 지구를 포함한 행성들은 약 46억 년 전에 형성되었습니다. 이때 태양 주변의 가스와 먼지 구름에서 중력이 작용하여 행성이 형성되었고, 이 초기 과정에서 행성들은 공전 운동을 시작했습니다.
- 보존되는 각운동량: 천체가 형성되는 과정에서 각운동량이 보존됩니다. 초기 우주 먼지 구름의 회전 운동은 각운동량을 가지고 있었으며, 행성이 형성되면서 이 각운동량이 보존되었습니다. 이것이 행성들이 태양 주변을 공전하는 주된 이유입니다.
결론적으로, 지구를 비롯한 천체들의 공전 운동은 빅뱅 이후 우주의 팽창 과정, 중력의 작용, 그리고 각운동량 보존의 원리에 기반을 두고 있습니다. 이러한 과정을 통해 초기의 무질서한 운동에서 현재 우리가 관찰하는 천체 운동의 질서가 형성되었습니다.