1001 thắc mắc: Trên mặt trăng kỷ lục nhảy cao sẽ là bao nhiêu?

Javier Sotomayor người Cuba hiện vẫn đang là người nhảy cao nhất thế giới ở nội dung nam với thành tích 2m45. Nếu cuộc thi được tổ chức trên mặt trăng thì kỷ lục nhảy cao sẽ là bao nhiêu?

Định luật lực hấp dẫn giải thích rằng: lực hấp dẫn và khối lượng của hai vật thể tỷ lệ thuận với nhau. Dựa vào định luật đó, có lẽ bạn sẽ nói rằng: khối lượng của mặt trăng bằng 1/81 khối lượng trái đất, trọng lượng của một người trên mặt trăng sẽ giảm đi 81 lần, và nếu trên mặt đất người ấy nhảy được 2,42 mét, thì trên mặt trăng anh ta sẽ lên tới độ cao khoảng 200 mét!

Tuy nhiên chúng ta mới chỉ nói đến nửa đầu của định luật hấp dẫn mà chưa nói đến phần sau, phát biểu rằng: lực hấp dẫn tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai vật thể.

Bán kính của mặt trăng chỉ bằng 27% bán kính trái đất, như vậy rõ ràng là khoảng cách giữa người tới trung tâm mặt trăng ngắn hơn nhiều khoảng cách tới trung tâm trái đất, trong khi đó trọng lượng của con người lại tăng một cách tương đối. Bởi vậy khi con người lên mặt trăng, không phải trọng lượng giảm đi chỉ còn bằng 1/81 so với khi ở trái đất, mà chỉ giảm còn bằng 1/6 thôi.

Từ phép tính tổng hợp gồm khối lượng và bán kính mặt trăng, chiều cao của vận động viên, ta có đáp số chính xác là: trên trái đất vận động viên nhảy cao tới 2,45mét thì trên mặt trăng anh ta có thể nhảy cao khoảng 9 mét.

Những điều thú vị về mặt trăng

“Mặt trăng được hình thành là do kết quả của một vụ va chạm được gọi là vụ va chạm lớn (Giant Impact) hay Big Whack. Nó giống như: Một vật thể khổng lồ có kích thước bằng sao Hỏa va vào Trái đất từ 4,6 tỷ năm trước sau khi Mặt trời và hệ Mặt Trời được sinh ra. Một đám mây đá bốc hơi bị đẩy ra ngoài (sự kết hợp của Trái đất và các vật thể khác) đi vào quỹ đạo xung quanh Trái Đất. Đám mây được làm mát và ngưng tụ thành một vành đai nhỏ, rắn, sau đó hợp lại với nhau tạo thành Mặt Trăng.

Mặt trăng mọc

Mặc dù không cùng một thời điểm nhưng mỗi ngày Mặt trăng lại mọc lên từ phía Đông và lặn xuống ở phía Tây – giống với Mặt trời và các ngôi sao khác, với lý do tương tự các vòng quay Trái Đất trên trục của nó hướng về phía Đông, kéo các vật thể vũ trụ vào tầm quan sát và sau đó làm cho chúng mất ưu thế. Mặt trăng cũng có một chuyến đi quỹ đạo quay xung quanh Trái đất một vòng mất 29,5 ngày. Trên bầu trời, chuyển động này dần hướng về phía đông, mặc dù không thể quan sát được trong bất kỳ phiên quan sát nào được đưa ra. Tuy nhiên, đây chính là lý do tại sao Mặt trăng mỗi ngày lại mọc lên muộn hơn so với ngày trước đó trung bình khoảng 50 phút.

Điều đó cũng giải thích tại sao đôi khi Mặt trăng mọc lên vào buổi tối và lên cao vào ban đêm, trong khi đó những thời gian khác nó chỉ mọc lên một lúc hoặc chủ yếu vào ban ngày.

Mặt trăng “không có mặt tối”

Ngược lại với những gì bạn biết, Mặt trăng không có mặt tối. Tuy nhiên, ở đó có một mặt xa” mà chúng ta không thể quan sát được từ Trái Đất. Đây là lý do tại sao:

Khoảng thời gian dài trước đây, các hiệu ứng hấp dẫn của Trái đất từ từ quay quanh Mặt trăng trên trục của nó. Khi Mặt trăng quay từ từ đủ chậm để phù hợp với chu kỳ quỹ đạo của nó (thời gian để Mặt trăng quay xung quanh Trái Đất), hiệu ứng ổn định.

Vì vậy, Mặt trăng quay vòng quanh Trái đất một vòng và quay trên trục của nó một vòng, cả hai lần quay đều cùng một khoảng thời gian và hầu hết, nó chỉ cho chúng ta thấy một mặt.

Trọng lực yếu hơn nhiều

Kích thước của Mặt Trăng bằng khoảng 27% kích thước của Trái Đất và không quá lớn. Trọng lực trên Mặt Trăng chỉ bằng khoảng 1/6 so với trọng lực Trái đất. Nếu thả một viên đá vào Mặt Trăng, nó sẽ rơi chậm hơn (và các nhà phi hành gia có thể hy vọng bay cao hơn). Nếu bạn có cân nặng 68kg (150 pound) trên Trái đất thì bạn sẽ nặng khoảng 11kg (25 pound) trên Mặt trăng.

Mặt trăng “không tròn”

Mặt trăng là không tròn (hoặc hình cầu), nó có hình dạng giống như một quả trứng. Nếu đi ra ngoài và nhìn lên Mặt trăng, một trong những đầu nhỏ sẽ chiếu vào bạn. Khối lượng trung tâm của Mặt trăng không phải ở trung tâm hình học của các vệ tinh; mà đó là khoảng 2km (1,2 dặm) ra khỏi trung tâm. Tương tự như vậy, Trái đất cũng phình ra ở khu vực giữa của nó.

Thủy triều trên các đại dương

Thủy triều trên Trái Đất chủ yếu bị gây ra là do Mặt Trăng (Mặt trời có hiệu ứng nhỏ hơn). Dưới đây là cách thủy triều hoạt động: Lực hấp dẫn của Mặt Trăng kéo trên các đại dương của Trái Đất. Lúc thủy triều lên cao thẳng hàng với Mặt trăng khi Trái đất quay bên dưới. Thủy triều lên cao xảy ra ở mặt đối diện của hành tinh bởi lực hấp dẫn kéo Trái đất về phía Mặt trăng hơn là kéo về phía nước.

Vào ngày trăng tròn và trăng non, Mặt trời, Trái đất và Mặt trăng nằm thẳng hàng nhau, tạo ra thủy triều cao hơn so với thủy triều bình thường (gọi là kỳ sóc vọng, cách mà chúng mọc lên). Khi Mặt trăng thuộc phần tư đầu tiên hoặc phần tư cuối cùng sẽ nhỏ hơn so với lúc thủy triều hình thành. Quỹ đạo 29,5 ngày của Mặt trăng quay quanh Trái đất không phải theo vòng tròn. Khi Mặt trăng nằm gần nhất với Trái đất (gọi nó là cận điểm), thậm chí kỳ sóc vọng còn lên cao hơn và chúng được gọi là kỳ sóc vọng cận điểm.

Tất cả sự kéo giật mạnh này là một hiệu ứng thú vị: Một số năng lượng quanh của Trái đất bị đánh cắp bởi Mặt trăng, nguyên nhân gây ra việc hành tinh của chúng ta bị chậm khoảng 1,5 phần nghìn giây mỗi thế kỷ.

Nữ thần mặt trăng Luna

Mỗi năm, Mặt trăng lấy một số năng lượng quay tròn của Trái đất và sử dụng nó để tự đẩy bản thân lên khoảng 4cm (1,6 inch) cao hơn so với quỹ đạo của nó. Các nhà nghiên cứu nói rằng khi nó hình thành khoảng 4,6 tỷ năm trước đây, Mặt trăng nằm cách Trái đất khoảng 22.530km (14.000 dặm) và hiện giờ nó là 450.000 km.