Ответ на пост «Ракеты против Земли»
Реактивным двигателем нельзя изменить вращение земли. Реактивная струя будет толкать Землю в одну сторону, но при этом с тем же импульсом толкать массы воздуха в противоположную сторону. Трение этой массы воздуха о поверхность Земли будет передавать импульс Земле в равном и противоположном направлении. Результирующий импульс — ноль.
Иными словами Земля с двигателями - замкнутая система и по закону сохранения импульса двигатель в принципе не может оказать влияния на вращение Земли.
Другое дело, если выхлоп двигателя будет улетать в космос. Т.е. предположим, что атмосферы нет и газовая струя имеет первую космическую скорость. Тогда двигатель действительно будет тормозить вращение Земли.
Было лень считать самому, поэтому попросил GPTo-1 рассчитать замедление Земли при работе двигателей «Шаттла» в течение года. Вот что он насчитал (его ответ я подсократил, но не проверял):
Возьмём суммарную тягу двух твердотопливных ускорителей (SRB) космического шаттла, которая составляет около F=29.4 МН.
Чтобы рассчитать замедление вращения Земли, вызванное ракетным двигателем, установленным по касательной к поверхности на экваторе, нужно определить угловое ускорение, которое этот двигатель создаёт на Земле.
Расчёт углового ускорения Земли (α):
α=F/(k⋅M⋅R)≈2.3E−24 рад/с^2
Где:
F=29,400,000 Н — суммарная тяга двух SRB,
k=0.3308— коэффициент момента инерции Земли,
M=5.972E+24 кг — масса Земли,
R=6.371E+6— радиус Земли.
Изменение угловой скорости Земли за один год (Δω):
Δω=α×t=2.3E−24 рад/с^2×31,557,600 с≈7.374E−17 рад/с
Расчёт изменения продолжительности суток (ΔT):
Начальная угловая скорость вращения Земли:
ω0=2π/T0~7.2E−5 рад/с
Изменение периода вращения можно приблизительно найти через отношение изменения угловой скорости к исходной угловой скорости:
ΔT=T0×Δω/ω0≈8.763E−8 с
Заключение:
При работе двигателя с тягой 29.4 МН в течение одного года, продолжительность суток увеличится примерно на 0.088 микросекунд.
Для сравнения естественное замедление вращения Земли из-за приливного трения вызывает увеличение продолжительности суток примерно на 20 микросекунд в год.
P.S. Интересно, что в результате этого процесса на орбите Земли образуется газовое облако, вращающееся в ту-же сторону что и Земля.
P.P.S. А у нас уже есть такое «облако» — это все наши спутники Земли. Теоретически они замедлили вращение Земли.