月球的自转周期和公转周期完全一致,是巧合还是必然?如果是巧合?为什么?如果是必然,又是为什么?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/25 04:16:43
月球的自转周期和公转周期完全一致,是巧合还是必然?如果是巧合?为什么?如果是必然,又是为什么?
月球的自转周期和公转周期完全一致,是巧合还是必然?
如果是巧合?为什么?
如果是必然,又是为什么?
月球的自转周期和公转周期完全一致,是巧合还是必然?如果是巧合?为什么?如果是必然,又是为什么?
这个问题从力学分析上来讲比较费劲,可以从能量的角度来考虑.
首先要明白两个问题,第一是从月球质量分布上来说,月球并不是一个绝对的球体,第二,地球的海洋对月球有一个潮汐作用（岩石,土地等也有潮汐力,但较海洋比较微弱）.
起初,月球的公转和自传并不是同步的,这样当月球围绕地球做公转时,潮汐力对月球就有一个作用,这个作用对月球来说有两个效应,第一就是公转和自传的倍率关系,就是说当月球相对地球来看（以地球为参照系）自传周期是公转周期的整数倍时,这时潮汐力对月球来说就是一个非常规律的变化作用,这时月球的自转就会稳定下来,而当自转与公转不是倍数关系时,潮汐力对月球的作用就显得无规律,而这个无规律的效果就是使月球的自转趋于公转的倍数,最终月球的自传会稳定在他公转周期的一个倍数上,至于是多少倍要看他本身的自转周期了,比若说自转是公转的3.5倍,那么当月球自转稳定下来时他肯定是3倍公转周期,如果是1.2倍最终就是与公转同步.
既然公转与自转的周期相同了,那么我们看到的月球自然只是同一个面了,所以看不到月球的背部.
刚才提到潮汐力对月球有两个效应,现在还有第二个效应没有说,那就是月球在远离地球,这也是潮汐力使然.那么我们知道考虑地月系统来说,月球原理地球肯定是机械能变大了（虽然动能小了,但是引力势能增加的更大）,那么月球是如何获得这些能量而远离地球呢?那么这里就牵扯到了潮汐力对地球的作用了,刚才只考虑潮汐对月球的两个效应,那么对于地月系统来说地球并没有动能,引力势能刚才已经考虑了,那么还有什么能量的参与呢?那就是地球的自转动能（转动动能）,月球原理地球而去的同时,我们地球的自转变慢了,也就是说在很久以前地球的一天要比现在短,而到很久的将来地球的一天要比现在长.这就是我们地月系统的现在正在进行的变化.