星球的保护神

摘 要：对于地球而言，小行星或彗星对其的危害和威胁曾经发生过，现在乃至将来会一直存在.在地球强大的引力下，以百倍于子弹的速度风驰电掣般地撞向地球，小行星的体积越大，撞击的能量越会急剧地增加，任何一颗直径几公里的小行星都将毁灭地球，哪怕是几十米的陨石都会使人类遭受灭顶之灾，即使用现在人类最先进的高超音速导弹都很难拦截小行星.那么人类是不是就只能坐以待毙了呢？庆幸的是原来我们还有一个星球的保护神——洛希极限.

关键词：潮汐力;洛希半径;洛希极限

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）05-0063-03

作者简介：李鲁淼（1982-），男，浙江绍兴人，本科，中学高级教师，研究方向：中学物理教学.

在各类灾难影视剧中，小行星撞击地球也是一类非常博取观众眼球的题材，诸如《天地大冲撞》《绝世天劫》等都是通过英雄人物炸毀小行星的方式来避免小行星与地球的撞击.而《流浪地球》更是以一种崭新的方式挽救了地球，但是这些毕竟是科幻的影视作品，还是让我们回到现实，看看地球真正的保护神——洛希极限.要弄清洛希极限，还得从一种称为惯性力的力讲起.

1 惯性力

牛顿第一定律科学地阐明了力与运动的关系：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止.

如图1所示，一列停在水平铁轨上的列车突然启动，小球在水平方向不受外力的情况下相对于桌面开始向后运动;如图2中汽车急刹车时，人在车里会相对于车向前倾倒;如图3中北半球的台风的旋转总是逆时针方向.要理解这些现象，就得重新理解牛顿第一定律，其实牛顿第一定律是在静止或匀速直线运动的惯性参考系中成立的，而像加速的火车、减速的汽车、旋转的地球都不是惯性系，而是非惯性系.为了让我们看到的现象符合平时在惯性系中的认识观，我们就要在非惯性系中平添一种虚拟力——惯性力，f=-ma，m是研究对象的质量，a是非惯性系的加速度，f方向与a反向.

2 潮汐力

在地球上每月会出现两次大潮和两次小潮，引起潮汐现象的力称为潮汐力.在地球上，一般认为地球绕太阳公转时，地球是一个非惯性系，其实在研究地球与月球之间的作用力时，地球也是一个非惯性系，所以也需要有惯性力.如图4，在地心参考系中各地海水所受月球的真实的引力和地心的离心加速度造成的“惯性离心力”，这两个力的合力就是潮汐力.