Newton ágyúja
Tűz egy ágyúgolyó gyorsabban és gyorsabban a hegy tetején, amíg kering, majd megszökik.
ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard) (CC BY 4.0)
Newton ágyúja
Mi ez? Isaac Newton elképzelt egy ágyút egy olyan magas hegyen, hogy kilóg a levegőből. Tűzd ki lassan a labdát és visszaesik. Tűzd ki elég gyorsan és a talaj alatta is ugyanolyan gyorsan görbül el, mint ahogy esik, így soha nem ér földet. Ez egy pálya.
Hogyan használjuk: Állítsd be a kilövés sebességét a csúszkával vagy egy sebesség gomb segítségével, majd nyomd meg a Tűz gombot.A korábbi felvételek a képernyőn maradnak, így összehasonlíthatod őket.
Milyen gyors ez?
- A lövésed
- Sugárhajtású utasszállító repülőgép, kb. 900 km/h (0,25 km/s)
- Puskás golyó, kb. 1 km/s
- A pályasebesség
- A menekülési sebesség
A hegy sokkal magasabbra van rajzolva, mint bármelyik valódi hegy, így látni is lehet.
Próbáld ki ezt
- Nyomja meg a "Jet repülőgép" és tűz, majd a "Puska golyó" és tűz.Megjegyzés: Még a nagyon gyors hétköznapi dolgok sem elég gyorsak ahhoz, hogy pályára álljanak, és nem is olyan gyorsan, mint egy űrhajó.
- Nyomja meg a "Orbit sebesség" és tűz.Megjegyzés: A labda végigmegy a pályán, majd visszatér az ágyúhoz. Folyamatosan esik, de nem éri el a talajt, így marad fenn a Nemzetközi Űrállomás.
- Tűz egy kicsit lassabb, mint a pálya sebesség, majd egy kicsit gyorsabb.Megjegyzés: Lassabb: lefelé kanyarodik és egy részben körbe száll le, gyorsabb: a kör hosszú oválissá nyúlik ki, messzire kileng és visszajön.
- Nyomd meg az "Escape speed"-et és lőj, majd kapcsold át a bolygót a Holdra.Megjegyzés: A Holdon, ahol a gravitáció gyengébb, mint a Földön, a gömb pályájának sebessége csak 1,6 km/s körüli.
A mögötte rejlő ötletek
Miért nem esik le a keringő labda?
A Föld felszíne minden 8 kilométerenként kb. 5 méterrel görbül lefelé, és bármi, ami leesik, az első másodpercben kb. 5 métert esik le. Tehát egy labda, amely oldalirányban halad, körülbelül 8 kilométer/másodperces sebességgel, másodpercenként 5 métert esik le, miközben a talaj 5 méterrel csökken. Soha nem kerül közelebb a talajhoz.
Miért ilyen magas a hegy?
A Földön a hegy kb. 510 km magas (a Föld sugarának 8%-a), magasabb, mint a Nemzetközi Űrállomás (kb. 400 km), így a labda szinte az összes levegő felett indul el. Lent a levegőben a légellenállás lassítaná és felmelegítené a labdát jóval azelőtt, hogy elérné a pályasebességét, ezért emelkednek először ki a levegőből, majd oldalirányban gyorsulnak fel.
Források: bolygótömeg és méret a NASAA mindennapi sebességek tipikus kerek számok: a sugárhajtású repülőgépek kb. 900 km/h sebességgel haladnak, és a puskák lövedékei nagyjából 0,7-1,2 km/s sebességgel hagyják el a csövet, egy gyors lövedék esetében ez az érték körülbelül 1 km/s.
A Föld gravitációja mindent a középpontja felé húz, ezért esik le minden, ami csak a Földön van.
Továbbiak a szószedetben →Olyan pálya, amelyen valami egyre csak kering egy bolygó vagy csillag körül anélkül, hogy elérné azt, mert elég gyorsan mozog oldalirányban.
Továbbiak a szószedetben →A sebesség, amellyel oldalirányban kell haladnod ahhoz, hogy egy bolygót megkerülj egy adott magasságban anélkül, hogy beleesnél vagy elrepülnél, közvetlenül a Föld levegője felett körülbelül 7,8 km/s.
Továbbiak a szószedetben →A Föld felszínéről nézve ez a sebesség, ha nem vesszük figyelembe a levegőt, kb. 11,2 km/s, amivel egy bolygóról elhagyhatjuk azt, és soha többé nem térünk vissza.
Továbbiak a szószedetben →A levegő egy mozgó tárgyat nyom és lassít, ezt ez az eszköz figyelmen kívül hagyja; egy ilyen gyorsan kilőtt igazi ágyúgolyó megállna és elégene a levegőben.
Adattábla (szövegváltozat)
A körsebességnél lassabb: visszaesik. A körsebesség és a szökési sebesség között: kering. A szökési sebességnél vagy fölött: végleg elhagyja a bolygót.
| Bolygó | Körpályás sebesség itt | Menekülési sebesség itt |
|---|---|---|
| Föld | 7,61 km/mp | 10,8 km/mp |
| Hold | 1,62 km/mp | 2,29 km/mp |
| Mars | 3,42 km/mp | 4,84 km/mp |
Az eszközök és leckék egyszerűsített modelleket használnak, amelyek csak tanulásra szolgálnak, nem szabad navigációra, küldetéstervezésre vagy bármilyen operatív döntésre használni. A bizonyítványok ingyenesek és nem akkreditáltak. Olvassa el az oktatási tartalmakra vonatkozó jogi nyilatkozatot