Newtonov top
Pucajte topovski metak brže i brže s planinskog vrha dok ne orbitira, a zatim pobjegne.
ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard) (CC BY 4.0)
Newtonov top
Što je ovo? Isaac Newton je zamišljao top na planini tako visokoj da se izdiže iz zraka. Pucajte loptu polako i ona pada dolje. Pucajte dovoljno brzo i tlo ispod nje se zakrivljuje jednako brzo kao što pada, pa nikad ne padne. To je orbita.
Kako ga koristiti: Podesite brzinu lansiranja pomoću klizača ili gumba za brzinu, a zatim pritisnite gumb za paljbu.Ranije snimke ostaju na zaslonu kako biste ih mogli usporediti.
Koliko je to brzo?
- Tvoj metak.
- Mlazni putnički zrakoplov, oko 900 km/h (0.25 km/s)
- Metak iz puške, oko 1 km/s
- Brzina orbite
- Brzina bijega
Planina je nacrtana mnogo višom od bilo koje stvarne, tako da ju možete vidjeti.Otpor zraka se ignorira.
Pokušaj ovo.
- Pritisnite "Jet zrakoplov" i vatru, a zatim "puška metak" i vatre.Napomena: Čak i vrlo brze svakodnevne stvari nisu ni blizu dovoljno brze da bi se kretale u orbiti.
- Pritisnite "Orbit brzina" i vatre.Napomena: Lopta se kreće u krug i vraća se natrag u top. Cijelo vrijeme pada, ali ne dodiruje tlo. Tako Međunarodna svemirska postaja ostaje uspravna.
- Pucaj malo sporije od orbitalne brzine, a onda malo brže.Napomena: Sporije: zakrivljuje se prema dolje i dijelom se okreće, brže: krug se proteže u dug oval koji se zavija daleko van i vraća.
- Pritisnite "Bježi brzinu" i vatru, a zatim prebaciti planet na Mjesec.Napomena: 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.
Ideje iza njega
Zašto orbitirajuća kugla ne padne?
Zemljina površina se zakrivljuje prema dolje za oko 5 metara svakih 8 kilometara, i sve što ispadne pada oko 5 metara u prvoj sekundi. Dakle, lopta koja se kreće bočno brzinom od oko 8 kilometara u sekundi pada 5 metara svake sekunde dok se tlo od nje udaljava za 5 metara.
Zašto tako visoka planina?
Na Zemlji je planina ovdje visoka oko 510 km (8% Zemljinog radijusa), što je više nego što leti Međunarodna svemirska postaja (oko 400 km), tako da lopta počinje iznad gotovo cijelog zraka.Dolje u zraku, otpor bi usporio i zagrijao loptu dugo prije nego što dosegne orbitalnu brzinu, zbog čega se prave rakete prvo penju iz zraka, a zatim ubrzavaju bočno.
Izvori: mase i veličine planeta iz NASA/JPL (bodies.json); putanje su točne orbite dvaju tijela.Svakodnevne brzine su tipične okrugle brojke: mlazni putnički zrakoplovi kreću se brzinom od oko 900 km/h, a meci pušaka napuštaju cijev s otprilike 0,7 do 1,2 km/s, oko 1 km/s za brzu.
Gravitacija Zemlje privlači sve prema svom središtu, zbog čega stvari padaju.
Više u pojmovniku →Put nečega što pada oko planeta ili zvijezde bez da ju ikada pogodi, jer se dovoljno brzo kreće bočno.
Više u pojmovniku →Brzina kojom morate ići bočno da biste kružili oko planeta na određenoj visini bez pada ili odleta, točno iznad Zemljinog zraka je oko 7.8 km/s.
Više u pojmovniku →Brzina potrebna da se zauvijek napusti planet, bez povratka natrag, sa Zemljine površine je oko 11.2 km/s, ne računajući zrak.
Više u pojmovniku →Zrak gura pokretni objekt i usporava ga, ali ovaj alat to ignorira; prava topovska kugla ispaljena tako brzo bi bila zaustavljena i izgorjela u zraku.
Podatkovna tablica (tekstna alternativa)
Sporije od kružne brzine: pada natrag. Između kružne i bijegne brzine: orbitira.Na ili iznad bijegne brzine: odlazi zauvijek.
| Planeta | Brzina kružne orbite ovdje | Brzina bijega ovdje |
|---|---|---|
| Zemlja. | 7,61 km/s | 10,8 km/s |
| Mjesec | 1,62 km/s | 2,29 km/s |
| Mars | 3,42 km/s | 4,84 km/s |
Alati i lekcije koriste pojednostavljene modele samo za učenje, a ne smiju se koristiti za navigaciju, planiranje misija ili bilo kakvu operativnu odluku. Certifikati su besplatni i neakreditirani. Pročitajte izjavu o odricanju odgovornosti za obrazovni sadržaj