Я вполне ожидаю, что меня отправят читать школьные учебники по физике, но скажу честно я читал и не разобрался. На самом деле мне нужно объяснить тему ребенку, девятикласнику. Он плохо понимает физику, уроков почти нет, учительница часто болеет. Я вроде как взялся ему помогать, но во-первых сам мало чего помню, а во-вторых, прочтение параграфов учебника физики мне самому не очень помогает.

Собственно вопрос в следующем: какие силы действуют на тело при его движении по круговой орбите.
При этом нужно рассмотреть 2 варианта движения:
1) движение груза на тросике по кругу.
2) движение спутника вокруг Земля.

Вопросы такие - куда и какие приложены силы в этих двух случаях. Являются ли эти случаи "идентичными" или это принципиально разные ситуации. Действует ли на спутник центробежная сила?

Поиск по интернету к моему удивлению только запутывает ситуацию. Видно, что разные люди объясняют процессы по разному. Даже в Википедии (которой я в общем доверяю) есть противоречия.

Так, например, на одной странице Википедии [URL=http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%81%D0%BF%D1%83%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA]Геостационарный спутник[/URL] написано, что на спутник действуют две силы: сила гравитации и центробежные силы. При этом якобы эти силы уравновешены.

В другой статье Википедии [URL=http://ru.wikipedia.org/wiki/%D6%E5%ED%F2%F0%EE%E1%E5%E6%ED%E0%FF_%F1%E8%EB%E0]Центробежная сила[/URL] написано, что "В случае реального орбитального движения единственной силой, действующей на Землю, является сила тяготения" (имеется в виду движение Земли вокруг Солнца). То есть вроде как центробежной силы совсем нет.

Так все таки, действует ли центробежная сила на спутник или нет?
На разных физических форумах я обнаружил, что взрослые люди с "интегралами в руках" до хрипоты и оскорблений друг друга доказывают друг другу существование или отсутствие центробежной силы действующей на спутник. Вот пример такого [URL=http://phys.ucoz.ru/forum/4-180-1]обсуждения на форуме[/URL].

Видимо вопрос не очень очевидный.

После прочтения многих статей и обсуждений я принял для себя вот такое толкование.

1) при движении груза по кругу на тросике на груз действует центростремительная сила. Сила обусловлена наличием троса - он заставляет поворачиваться грузик по круговой траектории. На сам трос (а не на груз) действует центробежная сила. Эти две силы равны во величине, противоположны по направлению. Это те две силы антагонисты, которые описаны в 3м законе Ньютона. Обе силы приложены к разным телам - грузу и тросу. Нельзя сказать, что они приложены к одному только грузу. Если бы это было так, то нарушался бы 1й закон Ньютона - силы бы компенсировали друг друга и тело бы двигалось прямолинейно (чего не происходит).

2) при движении спутника вокруг Земли нет центробежной силы. Существует только сила гравитации. Спутник притягивается к Земле, а Земля к спутнику. Теперь эти 2 силы являются антагонистами, описанными 3м законом Ньютона. Опять же силы приложены к разным телам (к спутнику и Земле). Нельзя говорить о наличии центробежной силы в этом случае - ее вообще нет. Если бы она была и "компенсировала" бы силу тяжести, то по 1му закону Ньютона спутник бы двигался прямолинейно, чего не происходит. Таким образом, на спутник не действует центробежная сила (Википедия неправа).

Прошу объяснить мне прав я или нет (желательно не использовать сложные формулы с интегралами, так как мне потом еще все это ребенку пересказывать :-).

С уважением, Николай