নিউটনের ক্যানোন
পাহাড়ের চূড়া থেকে যত দ্রুত সম্ভব একটা ক্যানোন বল নিক্ষেপ করো, যতক্ষণ না এটা কক্ষপথে প্রবেশ করে, তারপর পালিয়ে যায়।
ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard) (CC BY 4.0)
নিউটনের ক্যানোন
এটা কি? আইজাক নিউটন কল্পনা করেছিলেন যে, একটি পাহাড়ের উপর এমন উচ্চতায় একটি কামান আছে যে, তা বাতাসে উঠে আসবে । বলটিকে আস্তে আস্তে ছুড়ে দিলে তা আবার নিচে পড়বে । বলটিকে যথেষ্ট দ্রুত ছুড়ে দিলে তার নিচে মাটির বক্ররেখা তার পড়া যতটা দ্রুত হবে ততটাই দূরে সরে যাবে, ফলে বলটি কখনোই অবতরণ করবে না । এটাই হল কক্ষপথ ।
কিভাবে ব্যবহার করবেন: স্লাইডার বা স্পিড বাটন ব্যবহার করে শুরু করার গতি নির্ধারণ করুন, তারপর ফায়ার চাপুন। পূর্ববর্তী শটগুলি পর্দায় অবস্থিত থাকবে যাতে আপনি তাদের তুলনা করতে পারেন।
কত দ্রুত?
- তোমার গুলি
- জেট বিমান, প্রায় 900 কিলোমিটার/ঘন্টা (0.25 কিলোমিটার/সেকেন্ড)
- রাইফেল বুলেট, 1 কিলোমিটার/সেকেন্ড
- কক্ষপথের গতি
- গতি:
পাহাড়টিকে বাস্তবের যে কোন পাহাড়ের চেয়ে অনেক উঁচু করে আঁকা হয়েছে, যাতে আপনি এটি দেখতে পারেন। বায়ু প্রতিরোধকে উপেক্ষা করা হয়েছে।
এটা চেষ্টা করো
- "জেট এয়ারলাইনার" চাপুন এবং ফায়ার করুন, তারপর "রাইফেল বুলেট" এবং ফায়ার করুন।নোট: দুটোই একসাথে নিচে পড়ে যায়, এমনকি খুব দ্রুত গতির সবজিও কক্ষপথে পৌঁছানোর মতো যথেষ্ট দ্রুত নয়।
- "অর্বি গতি" চাপুন এবং ফায়ার করুন।নোট: বলটি সব সময় ঘুরে ঘুরে ক্যানোনে ফিরে আসে। এটা সবসময়ই পড়ে, কিন্তু মাটিতে পৌঁছায় না। এইভাবে আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশনকে উপরে রাখা হয়।
- কক্ষপথের গতি থেকে একটু ধীর গতিতে গুলি চালাও, তারপর আরেকটু দ্রুত।নোট: ধীর: এটি নিচে বক্র হয়ে যায় এবং কিছুটা পথ ঘুরে এসে পৌঁছে যায় । দ্রুত: বৃত্তটি একটি দীর্ঘ অব্যবহিত আকৃতিতে প্রসারিত হয় যা দূর থেকে ছুটে আসে এবং আবার ফিরে আসে ।
- "Escape speed" চাপুন এবং ফায়ার করুন, তারপর গ্রহটিকে চাঁদে পরিবর্তন করুন।নোট: এস্কেপ স্পিডে বল চলে যায় আর কখনোই ফিরে আসে না। চাঁদের ক্ষেত্রে, যার মহাকর্ষ শক্তি দুর্বল, কক্ষপথের গতি মাত্র 1.6 কিমি/সেকেন্ড।
এর পেছনে যে চিন্তাধারা রয়েছে
কেন কক্ষপথে ঘুরতে থাকা বলটি নিচে পড়ছে না?
এটা সবসময়ই পড়ে। পৃথিবীর পৃষ্ঠ প্রতি 8 কিলোমিটার যাত্রা করলে 5 মিটার নিচে বক্র হয়ে যায়, আর যে কোন কিছু ফেলে দিলে প্রথম সেকেন্ডেই 5 মিটার নিচে পড়ে যায়। তাই প্রতি সেকেন্ডে 8 কিলোমিটার বেগে পাশের দিকে চলা একটি বল প্রতি সেকেন্ডে 5 মিটার নিচে পড়ে যায়, কিন্তু মাটি থেকে 5 মিটার দূরে পড়ে যায়। এটি কখনোই মাটির কাছাকাছি আসে না।
এত উঁচু পাহাড় কেন?
পৃথিবীতে এই পর্বতটির উচ্চতা প্রায় 510 কিলোমিটার (পৃথিবীর ব্যাসার্ধের 8%), যা আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশনের উড্ডয়ন উচ্চতার চেয়েও বেশি (প্রায় 400 কিলোমিটার), তাই বলটি বাতাসের উপর থেকে শুরু করে। বাতাসে থাকাকালীন, ধাক্কা খেলে বলটি কক্ষপথে পৌঁছানোর আগেই তা গরম হয়ে যাবে এবং তার গতিও কমে যাবে। এর জন্যই আসল রকেট প্রথমে বাতাসে উঠে পরে পাশের দিকে দ্রুতগতিতে চলে যায়।
সূত্র: গ্রহের ভর এবং আকার NASA/JPL (bodies.json) থেকে; পথগুলো সঠিক দুটি দেহের কক্ষপথ। প্রতিদিনের গতি সাধারণ গোলাকার সংখ্যা: জেট বিমান ঘণ্টায় প্রায় 900 কিলোমিটার বেগে উড়ে, এবং রাইফেল বুলেটগুলি ব্যারেল থেকে প্রায় 0.7 থেকে 1.2 কিলোমিটার / সেকেন্ডে বেরিয়ে যায়, দ্রুত একটির জন্য প্রায় 1 কিলোমিটার / সেকেন্ড।
পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ শক্তি সবকিছুকে তার কেন্দ্রের দিকে টানছে, তাই সবকিছুই পড়ে যায়।
শব্দভাণ্ডারে আরও →এমন কিছুর পথ যা গ্রহ বা নক্ষত্রের চারপাশে ঘুরে বেড়ায়... ...কিন্তু তা আঘাত না করে, কারণ এটা খুব দ্রুত পাশ দিয়ে চলে যাচ্ছে।
শব্দভাণ্ডারে আরও →একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় গ্রহের চারিদিকে ঘুরতে গেলে যে গতি আপনাকে পাশ কাটিয়ে যেতে হবে, যাতে আপনি ভেতরে পড়েন না বা উড়ে যান না । পৃথিবীর বাতাসের উপরে এর মান 7.8 কিলোমিটার/সেকেন্ড।
শব্দভাণ্ডারে আরও →গ্রহটিকে ভালোভাবে ছেড়ে যাওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় গতি, আর কখনোই পিছিয়ে না যাওয়া। পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে এটি প্রায় 11.2 কিলোমিটার / সেকেন্ড, বায়ু উপেক্ষা করে।
শব্দভাণ্ডারে আরও →নড়াচড়া করা বস্তুর উপর বায়ুচাপ প্রয়োগ করে তা ধীরগতিতে চলতে দেয় । এই টুলটি এটি উপেক্ষা করে; সত্যিকারের ক্যানোনবল যদি এত দ্রুত আঘাত করতো, তাহলে তা বাতাসের দ্বারা থামিয়ে দেয়া যেত এবং পুড়ে যেত ।
তথ্যের টেবিল (বিকল্প টেক্সট)
ঘূর্ণন গতি থেকে ধীর: এটি পিছলে পড়ে । ঘূর্ণন এবং পালানো গতি এর মাঝখানে: এটি কক্ষপথে চলে যায় । পালানো গতি বা তার বেশি হলে: এটি চিরকালের জন্য চলে যায় ।
| গ্রহ | কক্ষপথের ঘূর্ণন গতি | এস্কেপ গতি এখানে |
|---|---|---|
| পৃথিবী | ৭.৬১ কিমি প্রতি সেকেন্ড | ১০.৮ কিমি প্রতি সেকেন্ড |
| চাঁদ | ১.৬২ কিমি প্রতি সেকেন্ড | ২.২৯ কিমি প্রতি সেকেন্ড |
| মঙ্গল গ্রহ | ৩.৪২ কিমি প্রতি সেকেন্ড | ৪.৮৪ কিমি প্রতি সেকেন্ড |
টুলস এবং লেকচারগুলি কেবলমাত্র শিখতে সহজ মডেল ব্যবহার করে। এটি নেভিগেশন, মিশন পরিকল্পনা বা কোন অপারেটিং সিদ্ধান্তের জন্য ব্যবহার করা উচিত নয়। সার্টিফিকেট বিনামূল্যে এবং অ-অনুমোদিত। শিক্ষামূলক বিষয়বস্তু সংক্রান্ত দায়মুক্তির বিবরণ পড়ুন