Alguns idiomes d'aquest lloc poden ser traduïts automàticament i poden contenir errors. Ajudeu-nos a millorar-lo Llegeix l'original en anglès
  1. Aprenentatge
  2. Eines interactives

Canó de Newton

Dispara una bola de canó més i més ràpid des d'una muntanya fins que orbiti, llavors s'escapa.

ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard) (CC BY 4.0)

Canó de Newton

Què és això? Isaac Newton va imaginar un canó en una muntanya tan alta que es projecta de l' aire. Dispara la bola lentament i cau cap avall. Dispara- la prou ràpid i el terra es corba per sota d' ella tan ràpid com cau, així que mai aterra. Això és una òrbita.

Com usar-lo: Establiu la velocitat de llançament amb el cursor o un botó de velocitat, i premeu Dispara. Els tirs anteriors es queden a la pantalla per tal que els pugueu comparar.

Velocitat d' engegada
Velocitat de l' òrbita circular aquí
Velocitat d' escape aquí

Què de ràpid és això?

  • La teva oportunitat.
  • Avió de passatgers a reacció, uns 900 km/h (0.25 km/s)
  • Bala de rifle, aproximadament 1 km/s
  • Velocitat orbital
  • Velocitat d' escape

La muntanya es dibuixa molt més alta que qualsevol altra de la realitat, per tal que pugueu veure- la. S' ignora la resistència a l' aire.

Prova això.
  1. Prem "Jet airliner" i dispara, després "Rifle bullet" i dispara.Nota: Tots dos cauen cap avall gairebé al mateix temps. Fins i tot les coses quotidianes molt ràpides no són prou ràpides per orbitar.
  2. Prem "velocitat orbital" i dispara.Nota: La bola fa tot el camí i torna al canó. Cau tot el temps, però no arriba a terra. Així és com l' Estació Espacial Internacional es manté en peu.
  3. Dispara una mica més lent que la velocitat orbital, després una mica més ràpid.Nota: Més lent: es corba cap avall i aterra part del camí. Més ràpid: el cercle s' estén en un llarg oval que oscil· la molt lluny i torna.
  4. Premeu "Escape speed" i feu foc, després canvieu el planeta a la Lluna.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.
Paraules a saber
Les idees darrere d'això

Per què la bola orbitant no cau?

Sí que cau, tot el temps. La superfície de la Terra es corba cap avall uns 5 metres cada 8 quilòmetres que viatgeu, i qualsevol cosa que caigui cau uns 5 metres en el seu primer segon. Així doncs una bola que es mou lateralment a uns 8 quilòmetres per segon cau 5 metres cada segon mentre que el terra s' allunya uns 5 metres. Mai no s' acosta més al terra.

Per què una muntanya tan alta?

A la Terra, la muntanya aquí té uns 510 km d' alçada (un 8% del radi de la Terra), més alta que l' Estació Espacial Internacional (uns 400 km), així que la bola comença per sobre de gairebé tot l' aire. A baix en l' aire, l' anti- repulsió alentiria i escalfaria la bola molt abans d' arribar a la velocitat orbital. Per això els coets reals s' enlairen primer de l' aire i després acceleren lateralment.

Sources: planet masses and sizes from NASA/JPL (bodies.json); paths are exact two-body orbits. Everyday speeds are typical round figures: jet airliners cruise at about 900 km/h, and rifle bullets leave the barrel at roughly 0.7 to 1.2 km/s, about 1 km/s for a fast one.

Taula de dades (alternativa de text)

Més lent que la velocitat circular: es retrocedeix. Entre la velocitat circular i d' escape: orbita. A o per sobre de la velocitat d' escape: se n' va per sempre.

Velocitats necessàries a la part superior de la muntanya
PlanetaVelocitat de l' òrbita circular aquíVelocitat d' escape aquí
Terra7,61 km/s10,8 km/s
Lluna1,62 km/s2,29 km/s
Març3,42 km/s4,84 km/s

Les eines i lliçons usen models simplificats només per a l' aprenentatge. No s' han d' usar per a la navegació, planificació de missions o qualsevol decisió operativa. Els certificats són lliures i no acreditats. Llegiu la desresponsabilització del contingut educatiu