Lessons iki digawé déning anggota tim Local Solar System Foundation lan bisa dioptimalake déning reviewer sing qualified. Apa sampeyan wis kompeten ing topik iki? Suggestion an edit
Kanopi
Bukak kaca lengkapApa iki? Isaac Newton nggambaraken meriam ing gunung ingkang sanget dhuwur, saéngga dipun-ginakaken kanggé ngepung udara. Tembak bola kanthi alon lan bal punika bakal gugur malih. Tembak kanthi cepet lan tanah ingkang wonten ing ngisoripun boten saged ical, dados boten saged ndarat.
Carane nggunakake: Ngitung kacepetan wiwitan nganggo slider utawa tombol kecepatan, banjur pencet Gun. Shots sadurungé tetep ana ing layar supaya bisa dibandhingake.
Apa iku cepet?
- Tembangmu
- Jet airliner, about 900 km/h (0.25 km/s)
- Kacamatan iki duwé jembar 1 km².
- Kecepatan orbit
- Kecepatan Escape
Gunung punika dipungambaraken langkung dhuwur tinimbang gunung ingkang nyata, supados sampeyan saged ningali. Resistensi udara dipunabaikan.
Coba iki
- Dhèwèké uga dadi juru main bal-balan, lan juru main bal-balan.Catatan: Kabeh padha mudhun manèh ing wektu kang padha. Akèh barang-barang saben dinané sing cepet ora bisa tekan orbit kanthi cepet.
- "Orbit" punika tembung saking basa Inggris.Catatan: Bola punika lajeng bolak-balik lan dumugi ing meriam. Piyambakipun saged ical, nanging boten saged nglewati lemah. Punika caranipun Stasiun Luar Angkasa Internasional tetep wonten ing sangandhaping langit.
- Saben titik ing orbit iki bisa diukur kanthi jarak lan kecepatan.Catatan: Lawas: iku nglengkung mudhun lan ndarat ing pérangan saka dalan. Cepet: lingkaran diubengi dadi oval dawa kang nguripake adoh lan bali.
- Sawisé iku, "Escape speed" lan "fire", banjur ganti planet menyang Bulan.Catatan: Ing kecepatan escape, bola bakal metu lan ora bakal bali. Ing Bulan, kanthi gravitasi kang luwih entheng, kecepatan orbit mung kira-kira 1.6 km/s.
Ide-ide ing mburiné
Apa ora bisa digawé bola-bali?
Iki bakal metu, saben wektu. Permukaan bumi nglengkung mudhun kanthi kira-kira5mèter saben 8 kilomèter sampeyan lelungan, lan apa wae sing dibuwang bakal metu kira-kira5mèter ing detik pisanan. Dadi bal kang muter ing sisih karo kecepatan kira-kira 8 mèter per detik bakal metu5mèter saben detik nalika lemah mudhun adoh saka5mèter. Ora bakal tekan cedhak karo tanah.
Apa iku gunung kang dhuwur?
Ing Bumi gunung iki dhuwuré kira-kira 510 km (8% saka radius bumi), luwih dhuwur tinimbang Stasiun Luar Angkasa Internasional (kira-kira 400 km), mula bola wiwit ing ndhuwur kabeh udara. Ing ngisor ing udara, daya tarik bakal ngalami paningkatan lan panas bola suwe sadurunge tekan kecepatan orbit. Ya iku sebabe roket asli pertama kali munggah saka udara banjur cepet menyang sisih.
Sumber: massa lan ukuran planit saka NASA/JPL (bodies.json); jalur iku orbit kang bener-bener loro-badan. Kecepatan saben dinané ya iku angka bunder: pesawat jet nglangi ing kira-kira 900 km/jam, lan peluru senapan ninggalake barel ing kira-kira 0.7 nganti 1.2 km/s, kira-kira 1 km/s kanggo sing cepet.
Kaliyan kathah obyek ingkang dipuntarik ing sanès-sanèsipun. Gravitasi bumi ngginakaken gravitasi punika kanggé ngrembakaken obyek, lan punika ingkang dados sebabipun obyek punika boten saged mlebet.
Luwih ing glosari →Saben planet kang ana ing tata surya iku ora bisa ditemokaké kanthi gampang, amarga ora ana sing bisa ndeleng.
Luwih ing glosari →Kecepatan kang kudu dijupuk kanggo nglipur planit ing dhuwur kang diwenehake tanpa jatuh utawa terbang metu. Ing ndhuwur udara Bumi iku kira-kira 7.8 km/s.
Luwih ing glosari →Kecepatan kang dibutuhaké kanggo ninggal planet kanthi becik, ora bisa bali. Saka permukaan Bumi iku kira-kira 11.2 km/s, tanpa nuduhaké udara.
Luwih ing glosari →Udara ngencengi objek kang bergerak lan nglewati. Alat iki ora nuduhaké; bola meriam nyata kang ditembak kanthi cepet kaya mangkono bakal ditahan lan dibakar déning udara.
Jadwal data (alternatif teks)
Langkung alon tinimbang kecepatan lingkaran: iku bakal mudhun manèh. Antarané kecepatan lingkaran lan escape: iku bakal orbit. Ing utawa ing ndhuwur kecepatan escape: iku bakal metu kanthi bener.
| Planit | Kecepatan orbit bunder ing kene | Kecepatan Escape ing kene |
|---|---|---|
| Bumi | 7,61 km/dtk | 10,8 km/dtk |
| Rembulan | 1,62 km/dtk | 2,29 km/dtk |
| Mars | 3,42 km/dtk | 4,84 km/dtk |
Dhèwèké uga tau main bal-balan lan dadi juru main. Nanging, ora ana sing bisa njamin manawa iku ora bakal kelakon. Ing Bumi, kecepatan iku 11.2 km saben detik, lan kanggo tekan iki, rokèt-rokèt iku cukup gedhé.
Nanging, ora ana sing bisa ngganti utawa ngrembakaké.
Lihat
Sawisé iku, bal-balan banjur dadi kapentingan. Nalika iku, dhèwèké wis dadi juru main bal-balan. Nanging, nalika iku ora ana sing bisa ngganti.
Ya. Ing basa Inggris, iku diarani escape speed (utawa escape velocity). Nanging, nalika iku ora ana sing bisa ngontrol lan ora ana kang bisa nyerang.
| Dunia | Kecepatan Escape saka permukaan |
|---|---|
| Bulan | 2.4 km/s |
| Mars | 5.0 km/s |
| Bumi | 11.2 km/s |
| Yupiter | 59.5 km/s |
| Sun | 617.6 km/s |
Kacepetan Bulan kurang saka seperempat kacepetan Bumi. Nanging, ing jaman biyèn, bumi iku ora bisa digawé saka bahan-bahan kang ana ing Bumi.
Ing kana, para prajurit padha nglumpuk ing tengahing gunung. Coba kecepatan ing ngisor lan ing ndhuwur kecepatan escape kang ditampilake ing bacaan.
Ngerti
Ing wektu iku, energi kinetik awak wis cukup kanggo munggah saka “well” gravitasi. Nganggep energi kinetik padha karo energi kang dibutuhaké kanggo tekan ora ana watesé:
½ v² = μ / r ⇒ v_escape = √(2μ / r)
Kajaba iku, kacepetan (speed) lan kecepatan (velocity) uga bisa diukur. √2 ≈ 1.414 kali kecepatan lingkaran ing jarak kang padha.
Dumugi:
- Iki ora gumantung marang massamu. Saben batu lan kapal angkasa butuh kecepatan kang padha. (Ing basa Inggris, “space” tegesé “langit”.)
- Iki gumantung ing ngendi sampeyan wiwit. Jauh metu, r luwih gedhe lan escape luwih gampang. Ing orbit geostasioner, kecepatan kanggé nglewati Bumi namung 4.3 km/s.
Kabupatèn iki dumunung ing kidul-wétan pulo Jawa, 112 km saka kutha Yogyakarta. Ing jaman saiki, motor wis ora digunakaké manèh. Kajaba iku, ora ana sing bisa ngontrol kacepetan lan kecepatan pesawat.
Master
In terms of specific orbital energy ε = v²/2 − μ/r, escape means ε ≥ 0. Nalika ε = 0, jalur iku parabola lan kecepatané bakal tekan nol ing infinitif. Akèh luwih cepet tinimbang iku, jalur iku hyperbola lan obyek tetep kecepatan sisa adoh saka, kecepatan hiperbolik v∞:
v² = v∞² + v_escape², C₃ = v∞²
Mission planners quote launch energy as C₃ (km²/s²). For a Mars transfer, v∞ at departure is about 2.9 km/s, so C₃ ≈ 8.7 km²/s².
Hubungan iki nyembunyikaké salah siji efek paling migunani ing penerbangan antariksa, Efek OberthIng jaman biyèn, nalika ana ing papan kang panas banget, ora ana sing bisa nyerang lan ora ana sing bisa ngrusak. Ing orbit parkir 200 km ing sakiwa tengené Bumi (kecepatan lingkaran 7,78 km/s, kecepatan escape 11,0 km/s), kanggo tekan v∞ = 2,9 km/s mung butuh 3,6 km/s mesin, ora 3,2 + 2,9 = 6,1 km/s. Saben satelit iki diprodhuksi déning perusahaan swasta lan duwé orbit bumi kang cedhak.
Coba
Ing Bulan, tembak ing kecepatan kang mung ana ing ngisor kacepetan escape kang ditampilake ing bacaan, banjur mung ana ing ndhuwur. Parangaké loro jalur. Sawisé iku coba sing padha ing Bumi lan Mars.
Akèh. Tantangan iku ing ngendi sinau tetep.
Quick quiz
3 pitakonan cepet. Pilih jawaban kanggo ndeleng apa sampeyan bener.
-
Kecepatan kabur Bumi saka permukaan kira-kira:
- A 7.9 km/s
- B 11.2 km/s
- C 29.8 km/s
- D 617 km/s
Tunjukake jawaban
B. 11.2 km/s
-
Kecepatan escape ya iku berapa kali kecepatan orbit lingkaran ing jarak sing padha?
- A 2
- B √2 (kira-kira 1.41)
- C 1/2
- D π
Tunjukake jawaban
B. √2 (kira-kira 1.41)
-
Apa kecepatan escape gumantung ing massa obyek kang diluncuraké?
- A Ya, obyek kang luwih entheng butuh luwih
- B Ya, obyek kang luwih cetha butuh luwih
- C ora, mung ing massa planit lan jarak wiwitan
- D Saben dina
Tunjukake jawaban
C. ora, mung ing massa planit lan jarak wiwitan
Baris pungkasan
- Dimainake karo interaktif
- Baca pelajaran
- Ngrampungake tantangan
- Nglakokaké ujian
Tandani leksi wis rampung kanggo nyimpen ing progress sampeyan ing piranti iki.
Leksan rampung.
Nganti sabanjuré Akèh orbit kang bisa digawé.Kaca ing pelajaran iki
Sumber
- NASA JPL, Basics of Space Flight, Chapter 3: Gravity and Mechanics
- NASA NSSDCA Planetary Fact Sheet (escape velocities)
- JPL SSD: Planetary Physical Parameters
- NASA NSSDCA Sun Fact Sheet
Leksan iki dilisensikake CC BY-SA 4.0.