ይህ ትምህርት በ Local Solar System ፋውንዴሽን ቡድን አባል ተዘጋጅቷል እናም በባለሙያ ተመራማሪ ሊሻሻል ይችላል። በዚህ ጉዳይ ላይ የተሰማራ ነዎት?
የቀን መቁጠሪያ አሳይ
ሙሉ ገጽን ክፈትዞን ምንድን ነው? እግርን ወደ ጎኑ ብትጥለው ወደ ምድር ይጎተታል። በፍጥነት ብትጥለው በራቀ ቦታ ላይ ይደርሳል። በፍጥነት ብትጥለው ምድር ከታችዋ እንደምትወርድ በፍጥነት ትወድቃለች። ስለዚህም አትወርድም፡ በጨረቃ ዙሪያ እየወረደ ሁልጊዜም ያጣል፡፡ ይህ የራሱ የሆነ የዞን መስመር አለው። ምንም ነገር ሳተላይትን አያቆመውም፤ ሁልጊዜም ይወርዳል፡፡
ምን ይከሰታል:
ይህንን ይሞክሩ
ወደኋላ ይመለሳል መተላለፊያ መተላለፊያ
·
የቀን መቁጠሪያውን አሳይ
አስትሮኖሞች በሦስት ቁጥሮች የራሳቸውን ዞን ይገልጻሉ፡፡ እዚህ ላይ ይለውጡዋቸው፤ የላይኛውን ከፍታና ፍጥነት ያካትታሉ።
እንዴት እንደሚጠቀሙት
- የጎን ፍጥነት
- ይህ አንድ ቁጥጥር ምን እንደሚሆን ይወስናል. በጣም ዝቅተኛ ከሆነ ወደ ኋላ ይወርዳል. በቂ ፈጣን ከሆነ በዙሪያው ይዞራል። ፈጣን ከሆነ ወደ ቅርጽ አምሳያ ይወጣል. ከማምለጫ ፍጥነት በላይ ፈጣን ከሆነ ለዘላለም ይሄዳል። ከስላይደሩ በታች ያለው ቀለም ያለው ባሮች ሁሉም በተመረጠው ከፍታ ላይ መነሻ ቦታቸውን ያሳያሉ፡፡
- ከፍታ
- የመጀመርያ ቦታው. በከፍተኛ ደረጃ ግራጫነት ደካማ ነው፣ ስለዚህ ዝቅተኛ ፍጥነት በዙሪያው ለመቆየት ይበቃል።
- የጊዜ ፍጥነት
- እውነተኛው የዙሪያ ዞን ሰዓታት፣ ቀናት ወይም ዓመታት ይወስዳል፣ ስለዚህ ጊዜ እዚህ ፈጣን ነው። ጊዜ x1,000 ማለት በስክሪኑ ላይ ያለው ሰከንድ ሁሉ በውስጥ 1,000 ሰከንዶች (በግምት 17 ደቂቃዎች) ማለት ነው። የፕላኔቷ መዞር በተመሳሳይ መጠን ይጨምራል። የተገለጹት ቁጥሮች ሁልጊዜ እውነተኛ ናቸው።
- መስመር
- የወርቅ መስመር በምድር ላይ ያለው መንገድ ከሳተላይቱ በቀጥታ በታች ነው. ምድር ከዙሪያው በታች ትዞራለች፣ ስለዚህም ዙር ሁሉ የተለያዩ ቦታዎችን ይሸፍናል።
- የወርቅ ቀስት
- ወደየትኛው መንገድ እንደሚንቀሳቀስ እና እንዴት በፍጥነት እንደሚጓዝ: ቀስት ረጅም ከሆነ፣ ፈጣን ይሆናል
- በዙሪያው እያየሁ ነው
- ምስሉን ለማዞር ያስቀምጡ፣ ለመዝለል ያንሸራትቱ ወይም ያጠፉት። የቀዘቀዘው ግራይ የጨረቃን የኢኩቶሪዮን (ወይም በፀሐይ ዙሪያ የጨረቃን የኦቢሲዮን) አውሮፕላን ነው
የዳታ ሰሌዳ (የጽሑፍ አማራጭ)
| የጊዜ እርምጃ | ከፀሐይ ጋር | አሁን |
|---|
የራሱን ርቀት ይቆጣጠራል ከጨረቃው ምን ያህል ርቀት እንዳለችና የዙሪያዋ ዞን ምን ያህል ትልቅ እንደሆነች ንገረኝ፣ ከዚያም አንድ አጭር ውጤት ጥያቄውን በጉዞዋ ላይ ካለው ቦታ ሁሉ መልስ ይሰጣል። የፕሮጀክት አዘጋጆች በየቀኑ ይጠቀሙታል።

አንድ ጥቂት እኩልነት በዙሪያው ያለውን ፍጥነት ይሰጣል
ተመልከት
በዙሪያው ያለው ነገር ሁሉ ሁልጊዜ የከፍታውን ፍጥነት ይለዋወጣል፣ እንደ ስኬትቦርድ ጫማ በሃፍ-ፒፕ ላይ.
- ወደ ማዕከላዊ አካል ሲቀርብ ይጨምራል
- መውጣት፣ መቆም
በሳንድቦክስ ውስጥ ዳለቻው ቀስት የፍጥነትን ያሳያል፡ ረጅም ቀስት፣ ፈጣን፤ ጥቂት ቀስት፣ ዝቅተኛ ነው። ነፍስህ በውስጡ ሲዞር ትጨምርለታለች፣ ከውስጥ ሲወጣም ትቀንሳለች።
ምድርም እኩል ነገር ያደርጋለች፣ ግን ቀስ በቀስ ምክንያቱም የዙሪያው ዞን በጣም ረዥም ስለሆነ፡ በጃንዋሪ መጀመሪያ ላይ በ30.3 ኪሎሜትር/ሰከንድ ይንቀሳቀሳል፤ በጁላይ መጀመሪያ ላይ ደግሞ በ29.3 ኪሎሜትር/ሰከንድ ይንቀሳቀሳል።
ተረድቻለሁ
vis-viva equation (“living force”, ለኃይል የቀድሞ ቃል) በየትኛውም ነጥብ ላይ ፍጥነትን ይሰጣል:
v = √( μ · (2/r − 1/a) )
- ፍጥነት
- μ: የማዕከላዊ አካል ግራቪታቲቭ ፓራሜትር (GM)
- r: ከማዕከላዊ አካል መሀከል ያለው የቅርብ ጊዜ ርቀት
- አ: የኦቢሬት አሃድ
ያረጋግጡት፦
- ቀለም፦ (r = a): v = √(μ/a) ይህ ከኒውተን ትምህርት የዘረጋው የዙሪያ ፍጥነት ነው
- በቅርበት, r ትልቁ ነው፣ ስለዚህ 2/r ትልቁ ነው እና v ፈጣን ነው
- በማምለጫ መንገድ ላይ በጣም ሩቅ (a → ∞): v = √(2μ/r). ይህ የፍለጋ ፍጥነት ነው፣ በቀጥታ ትምህርት ውስጥ የተሸፈነ.
የቀረበው ምሳሌ: ምድር በፀሐይ ላይ, μ = 1.327 × 10¹¹ km³/s², a = 149.6 ሚሊዮን ኪሜ. At aphelion r = 152.1 million km:
v = √(1.327 × 10¹¹ × (2/1.521 × 10⁸ − 1/1.496 × 10⁸)) ≈ 29.3 km/s.
ሠራተኛ
ቪስ-ቪቫ ማለት በጥብቅ የተሸፈነ የኃይል ማቆየት ማለት ነው። የቀን መቁጠሪያውን ቀለም
ε = v²/2 − μ/r = −μ / (2a)
የኪነቲክ ተጨማሪ የፖታቲካል ኃይል በዙሪያው ላይ ሁልጊዜ ነው እናም በ a ብቻ ይወሰናል ለ v መፍታት እና vis-viva ማግኘት ይችላሉ ውጤቶች፦
- የ ምልክት የ ε ዙሪያውን ያጠቃልላል፦ ለኤሊፕስ ተቀባይ፣ ለፓራቦላ ስሪት፣ ለሃይፐርቦላ ተቀባይ።
- በየትኛውም የተሰጠ ርቀት ላይ፣ ፍጥነት ብቻውን aን ይወስናል፡፡ ይህም አንድ ማሽን በአንድ ጊዜ መቃጠል የሙሉውን ዙር መጠን ስለሚለውጥ እና ስለ ቀጣዩ ትምህርት ስለ ዴልታ-ቪ ዕቅድ ስለምንናገረው ነው.
የፕሲስ ፍጥነቶች ከቪስ-ቪቫ ጋር r = a (1 ± e) ይከተላሉ:
v_p = √(μ/a · (1+e)/(1−e)), v_a = √(μ/a · (1−e)/(1+e))
የሁለቱም ምርት v_p · v_a = μ/a = v_circ² ነው፣ ስለዚህ የዙሪያው ፍጥነት የሁለቱ ጂኦሜትሪ መካከለኛ ነው፣ አርታዒያዊ መካከለኛ አይደለም። ይህም የሞከርኩት ጥያቄን መልስ ይሰጣል።
ይሞክሩት
ፀሐይ እንደ ማዕከላዊ አካል, a = 1 au እና e = 0 ይቀመጡ. የፍጥነት መጠንን ያስታውሱ. አሁን e ን ወደ 0.6 ያድርጉ እና በጣም ፈጣን እና በጣም ዝቅተኛ ፍጥነቶችን በዚያ ቁጥር ጋር ያወዳድሩ. የሁለቱም መሀከል የዝቅተኛው ፍጥነት በዙሪያው ያለውን ፍጥነት እኩል ነው?
በትምህርት ቤት ውስጥም ሆነ በቤት ውስጥ መማር በጣም አስደሳች ነው.
የፍለጋ ውጤት
3 ፈጣን ጥያቄዎች. ትክክል እንደሆንክ ለማየት መልስ ይምረጡ።
-
በቪስ-ቪቫ እኩልነት ውስጥ፣ አካሉ ወደ ማዕከላዊው አካል ሲቀርብ ለፍጥነቱ ምን ይከሰታል?
- A ይጨምራል
- B ይቀንሳል
- C ቀጥ ያለ
- D It becomes zero
መልሱን አሳይ
A. ይጨምራል
-
ለዘጠኝ ዙር ዞን (r = a) vis-viva ይሰጣል:
- A v = √(2μ/r)
- B v = √(μ/r)
- C v = μ/r
- D v = 0
መልሱን አሳይ
B. v = √(μ/r)
-
ምድር በፀሐይ ዙሪያ በአማካይ 29.8 ኪሜ / ሰ ይንቀሳቀሳል. በፐሪሄሊዮን ምን ያህል ፈጣን ነው?
- A 29.3 km/s
- B 30.3 km/s
- C 35 km/s
- D 42 km/s
መልሱን አሳይ
B. 30.3 km/s v_p = √(μ/a · (1+e)/(1−e)) with e = 0.0167 about 30.3 km/s ይሰጣል.
ይህ ክፍል
ምንጭ
- JPL SSD: astrodynamic parameters (GM of the Sun)
- NASA JPL, Basics of Space Flight, Chapter 3: Gravity and Mechanics
- NASA NSSDCA Planetary Fact Sheet (orbital velocities)
ይህ ክፍል የሊሴንስ አለው CC BY-SA 4.0.