Физика - вопрос №114537

По закону Всемирного тяготения спутник каждую секунду устремляется к Земле и он бы обязательно упал, если бы он не обладал достаточно высокой скоростью, называемой первой космической (для полета по круговой орбите вокруг Земли, в поле гравитационного тяготения планеты). При сложении векторов, вектор линейной скорости спутника позволяет ему смещаться не вниз, а по гипотенузе (вбок). Таким образом двигаясь по инерции спутник будет описывать круговую траекторию вокруг планеты. 

Электрон не может упасть на ядро, хотя он притягивается к ядру благодаря кулоновскому взаимодействию. Существуют определенные стационарные энергетические состояния, в которых электрон при движении не излучает (см. постулаты Бора). Именно поэтому электрон не может упасть на ядро. Объясняя этот факт, в начале 20 века, появились противоречия в описании классической физикой микро-мира и тем самым заложились основы квантовой физики. С точки зрения классического представления электрон обладает центростремительным ускорением при движении вокруг ядра, а с точки зрения квантового описания электрон размыт вокруг ядра в виде облака и существует лишь вероятность его нахождения в некотором положении. 

Законы макро- и микро мира различны и существуют свои особенности описания законов природы. 

У спутника центростремительное ускорение равно силе притяжения к Земле, поэтому равновесным состоянием будет круговая или эллиптическая орбита.

А о том, почему электрон не падает на ядро, физики толком не понимают до сих пор. Объяснение Н.Бора о стационарных орбитах электрона, на которых он не излучает, как того требуют законы электродинамики, удовлетворило далеко не всех физиков. Например А.Эйнштейн так и не принял квантовую механику и модель Бора.

Сейчас существуют несколько моделей строения ядра и элементарных частиц.  Но о них, к сожалению, студентам почему-то не рассказывают :( Может теоретикам, да и то не всем. 

В одном вопросе содержатся два различных по природе явления.

Итак, по порядку.Почему спутник не падает на Землю?

Естественный спутник Земли-Луна.Движение Луны определяется не только Землей, но и всеми планетами Солнечной системы.Ее движение более устойчиво, чем «рукотворные» спутники-космические аппараты.Эти спутники падают на Землю постоянно.Например,5.12.2010 упал спутник Глонасс.Почему спутник падает на Землю? Потому, что между двумя любыми телами существует гравитационная сила (4-й Закон И.Ньютона).Спутник не падает на Землю, если существует сила, которая препятствует гравитационной силе. Школьный пример с вращением предмета на веревке в вертикальной плоскости.Почему в верхней точке предмет не падает вниз? (падает, если скорость вращения мала), на предмет действует сила, которая натягивает веревку.Если сила, удерживающая спутник на траектории становится меньше, гравитационной силы, то спутник упадет (будет двигаться в направлении большей силы).Это 2-й закон Ньютона.