Newton se kanon
Vuur 'n kanonbal vinniger en vinniger vanaf 'n bergtop totdat dit in 'n baan is, dan ontsnap.
ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard) (CC BY 4.0)
Newton se kanon
Wat is dit? Isaac Newton het 'n kanon op 'n berg voorgestel wat so hoog is dat dit uit die lug uitsteek. Vuur die bal stadig af en dit val terug ondertoe. Vuur dit vinnig genoeg af en die grond buig weg onderaan so vinnig as wat dit val, sodat dit nooit land nie. Dit is 'n baan.
Hoe om dit te gebruik: Stel die lanseerspoed met die skuiwer of 'n spoedknoppie, druk dan vuur. Eerdere skote bly op die skerm sodat jy hulle kan vergelyk.
Hoe vinnig is dit?
- Jou skote
- Straalvliegtuig, ongeveer 900 km/h (0.25 km/s)
- Geweefskoot, ongeveer 1 km/s
- Orbital spoed
- Escape spoed
Die berg is geteken veel hoër as enige werklike een sodat jy kan sien dit. Lug weerstand word geïgnoreer.
Probeer hierdie
- Druk "Jet vliegtuig" en vuur, dan "Geweer kogel" en vuurNota: Beide val terug na onder byna in een keer. Selfs baie vinnige alledaagse dinge is nie ver van vinnig genoeg om te orbiteer nie.
- Druk "Orbit spoed" en vuur.Nota: Die bal gaan die hele pad rond en kom terug na die kanon. Dit val die hele tyd, maar dit bly die grond mis. So bly die Internasionale Ruimtestasie op.
- Vuur 'n bietjie stadiger as die baan spoed, dan 'n bietjie vinniger.Nota: Stadiger: dit buig af en land 'n deel van die pad rond. Vinniger: die sirkel strek in 'n lang ovaal wat ver uit swaai en terugkom.
- Druk "Escape speed" en vuur, dan skakel die planeet na die maan.Nota: At escape speed the ball leaves and never comes back. On the Moon, with its weaker gravity, orbit speed is only about 1.6 km/s.
Die idees agter dit
Waarom val die bal nie neer nie?
Dit val wel, die hele tyd. Die aarde se oppervlak krom omtrent 5 meter na onder vir elke 8 kilometer wat jy reis, en enige iets wat geval het val omtrent 5 meter in sy eerste sekonde. Dus val 'n bal wat opsy beweeg teen ongeveer 8 kilometer per sekonde 5 meter elke sekonde terwyl die grond met 5 meter afval. Dit kom nooit nader aan die grond nie.
Waarom so 'n hoë berg?
Op aarde is die berg hier ongeveer 510 km hoog (8% van aarde se radius), hoër as wat die Internasionale Ruimte Stasie vlieg (ongeveer 400 km), dus begin die bal bo byna al die lug. Onder in die lug sou weerstand die bal vertraag en verhit lank voordat dit orbitale spoed bereik het. Dit is waarom werklike rakette eers uit die lug klim en dan sywaarts versnel.
Bronne: planeetmassas en groottes van NASA/JPL (bodies.json); paaie is presiese twee-liggaam orbite. Alledaagse spoed is tipiese ronde getalle: straalvliegtuie kruis by ongeveer 900 km/h, en geweerkoeëls verlaat die loop by ongeveer 0.7 tot 1.2 km/s, ongeveer 1 km/s vir 'n vinnige een.
Die trekkrag wat elke voorwerp op elke ander het. Aarde se gewigstoot trek alles na die middel toe, en daarom val dinge.
Meer in die woordelys →Die pad van iets wat hou val rondom 'n planeet of ster sonder om ooit raak dit, omdat dit beweeg kant toe vinnig genoeg.
Meer in die woordelys →The speed you must go sideways to circle a planet at a given height without falling in or flying away. Just above Earth's air it is about 7.8 km/s.
Meer in die woordelys →The speed needed to leave a planet for good, never falling back. From Earth's surface it is about 11.2 km/s, ignoring the air.
Meer in die woordelys →Die lug druk teen 'n bewegende voorwerp en vertraag dit. Hierdie program ignoreer dit;' n werklike kanonbal wat so vinnig afgevuur word, sal gestop en verbrand word deur die lug.
Datatabel (teksalternatief)
Stadiger as die sirkel spoed: dit val terug. Tussen sirkel en ontsnap spoed: dit orbite. Op of bo ontsnap spoed: dit verlaat vir goed.
| Planete | Sirkelvormige baan spoed hier | Escape spoed hier |
|---|---|---|
| Aarde | 7,61 km/s. | 10,8 km/s. |
| Maan | 1,62 km/s. | 2,29 km/s. |
| Mars | 3,42 km/s. | 4,84 km/s. |
Gereedskap en lesse gebruik vereenvoudigde modelle slegs vir leer. Hulle mag nie gebruik word vir navigasie, missiebeplanning of enige operasiebesluit nie. Sertifikaat is gratis en nie geakkrediteer nie. Lees die disclaimer vir opvoedkundige inhoud