နယူတန်ရဲ့ ဆွဲငင်အား

The force that pulls an apple to the ground is the same force that holds the Moon in its orbit and the planets around the Sun. Isaac Newton ရဲ့ အထင်ကရ စိတ်ကူးက ဥပဒေတစ်ခုတည်းက သူတို့အားလုံးကို ရှင်းပြနိုင်တယ်ဆိုတာပါ ။ ဤနေရာတွင် သင်သည် သူ့၏ ပစ်မှတ်ကို ရှာဖွေပြီး ဘာကြောင့်ဖြစ်သည်ကို သိရှိနိုင်မည်ဖြစ်သည်။

လသည် ကမ္ဘာမြေဆီသို့ တစ်ချိန်လုံး ဆင်းသက်နေသည်။ ရှာမရတော့။

ကြည့်ပါ

ဘောလုံးတစ်လုံး ကျသွားရင် ပျက်သွားတယ်။ ဘက်လိုက်ပြီး ပစ်ချလိုက်ရင်လည်း ကျသွားမှာပဲ၊ ဒါပေမဲ့ ပိုပြီး ဝေးကွာတဲ့နေရာကို ရောက်သွားမှာပါ။ Isaac Newton ကရိုးရှင်းတဲ့မေးခွန်းတစ်ခုကိုမေး: သင်က တကယ် မြန်ဆန်ပစ်ချလျှင်ဘာလဲ?

လေထုအထက်တွင် မဖြစ်နိုင်လောက်အောင် မြင့်မားသော တောင်ထိပ်ပေါ်တွင် ပစ်မှတ်ထားသည့် လက်နက်ကြီးကို စိတ်ကူးကြည့်ပါ။ ဓားမြှောင်ကို အနှေးဖြင့် ပစ်လိုက်လျှင် အောက်သို့ ကျသွားပြီး မြေပြင်ကို ထိမှန်သည်။ မြန်မြန်ပစ်လိုက်ရင် ပိုပြီးဝေးကွာသွားတယ်။ ကမ္ဘာမြေသည် လုံးဝန်းနေသောကြောင့် ဘောလုံးကို ဖြတ်သန်းသွားသည့် မြေမျက်နှာပြင်သည် လုံးဝန်းနေသည်။ မှန်ကန်သော အမြန်နှုန်းဖြင့်သာ ဘောလုံးကျဆင်းသည်နှင့်အမျှ မြေကြီးက တိကျစွာ လျင်မြန်စွာ ကောက်သွားသည်။ ဘောလုံးက ကျဆင်းနေပေမဲ့ ဘယ်တော့မှ မရောက်ဘူး။ ၎င်းသည် orbit တွင်ရှိသည်။

အပေါ်က ပစ်မှတ်ကို သုံးပြီး စမ်းကြည့်ပါ။ အနှေးဖြင့်စတင်ပြီး မြန်အောင်သွားပါ:

• အရမ်းနှေး: ဒါဟာပြန်ကျဆင်း (အနီ).
• Just right: ပတ်လည်လမ်းကြောင်းအားလုံးသွား (အစိမ်းရောင်).
• အများကြီးပိုမြန်: ဒါဟာလွတ်မြောက်လာပြီးဘယ်တော့မှပြန်လာ (အဝါရောင်).

ဒါဟာ အာကာသယာဉ်မှူးတွေ ပျံသန်းနေကြတဲ့ အကြောင်းရင်းလည်းဖြစ်ပါတယ်။ ၎င်းတို့သည် ဆွဲငင်အားထက်ကျော်လွန်ခြင်းမရှိပါ။ သူတို့နှင့် သူတို့၏ အာကာသယာဉ်များသည် ကမ္ဘာပတ်လမ်းကြောင်းတွင် အတူတကွ ကျဆင်းနေသည်။

နားလည်ပါ

ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာဆွဲအား၏နယူတန်ရဲ့ဥပဒေကပြောပါတယ်တိုင်းအလေးချိန်အခြားအလေးချိန်အပေါ် pulls:

F = G · M · m / r²

• F သည်အင်အားဖြစ်သည်, M နှင့် m နှစ်ခုထုပ်ပိုး, သူတို့၏စင်တာများအကြားအကွာအဝေး r.
• G သည်ဆွဲငင်အားမြဲဖြစ်ပါသည်: 6.674 × 10⁻¹¹ N m² kg⁻² ။

ဤတွင် စိတ်ကူးနှစ်ခုကို ထည့်သွင်းထားသည်။

1. Heavier အရာတွေကိုပိုပြီးခက်ခဲဆွဲ. နှစ်ဆအလေးချိန်, နှစ်ဆအင်အား.
2. Distance weakens it fast. အကွာအဝေးနှစ်ဆနှင့်တစ်ဝက်အားဖြင့်ဆင်းသက်လာသောအင်အား။ ဒါက inverse-square ဥပဒေ ဖြစ်ပါသည်.

ဂြိုဟ်တစ်လုံးအနီးတွင် ဆင်းသက်လာသောအရာတစ်ခုခု၏ အရှိန်မြှင့်နှုန်းသည် g = GM / r² ဖြစ်ပါသည်။ ကမ္ဘာမြေအတွက် 9.8 m/s² မျက်နှာပြင်မှာပေးတဲ့အကြောင်းကို။ အပြည်ပြည်ဆိုင်ရာအာကာသစခန်း၏အမြင့်မှာ (420 ကီလိုမီတာ), r ကသာ7% ပိုကြီး, ဒါကြောင့်ဆွဲငင်အားကယင်းထက် 88% ပိုပြီးခိုင်မာသည်.

For a circular orbit, gravity must supply exactly the pull needed to keep turning the path:

v_circular = √(GM / r)

ကမ္ဘာ့မျက်နှာပြင်အထက်မှာ 7.9 km/s လောက်ရှိတယ်။ စက်သေနတ်ပစ်ခတ်မှုထက် ပိုမြန်သည်: အနည်းဆုံး 28,000 km/h.

အဓိက

ကျင့်သုံးရာတွင် G နှင့် M ကို သီးခြားခွဲ၍ မသုံးကြတော့ပါ။ သူတို့ရဲ့ထုတ်ကုန် μ = GM, ဆွဲငင်အား parameter, တိုက်ရိုက်နှင့်လ၏လှုပ်ရှားမှုနှင့်အာကာသယာဉ်များမှပိုမိုတိကျစွာတိုင်းတာသည်။ ကမ္ဘာမြေအတွက်, μ = 398,600.4355 km³ s⁻², ဘီလီယံလျှင်အနည်းငယ်အစိတ်အပိုင်းများသိကြသည်, G ကိုယ်တိုင်ကတစ်သန်းလျှင်အကြောင်းကိုသာသိကြသည်22 အစိတ်အပိုင်းများ (CODATA 2018)။ စားပွဲများတွင်ဖော်ပြထားသော ကမ္ဘာမြေ၏ထုထည်သည်တကယ်တော့ G မှ μ ကိုခွဲပြီး G ၏မသေချာမှုကိုအမွေခံသည်။

ဓားလက်နက်ကိရိယာသည် နှစ်ကိုယ်ပြဿနာအတွက် တိကျသောလှုပ်ရှားမှုကိုဖြေရှင်းသည်။ မြန်နှုန်း v နှင့်အတူအချင်း r₀ မှတစ်ဆင့်အလျားလိုက်စတင်ခြင်းသည် h = r₀v နှင့်ကွန်ကရစ် orbit ကိုပေးသည်။

r(ν) = p / (1 +ecos ν),   p = h² / μ,   e = |p / r₀ − 1|

နေရာမှာ ν periapsis မှမော်ဂျူဖြစ်ပါသည်. v စက်ဝိုင်းအမြန်နှုန်းအောက်တွင်ရှိပါက, the launch point is the apoapsis and the path dips inward; it also dips below the surface, the ball hits the ground. √(μ/r₀) မှာကမ္ဘာပတ်လမ်းကြောင်းသည်ဝိုင်းတစ်ခုဖြစ်သည် (e=0)။ √(2μ/r₀) မှာ ၎င်းသည် ပရာဘိုလာ (e=1) ဖြစ်ကာ ဘိုးထွက်သွားသည်။

နျူတန်၏ဥပဒေလည်း tool ကို၏တောင်တန်းသည်အဘယ်ကြောင့်ဒီလောက် absurdly မြင့်မားဆွဲထားကြောင်းရှင်းပြ: အမှန်တကယ်တွင်လေထု orbital မြန်နှုန်းထက်ပိုမိုကြာရှည်မည်သည့် cannonball နှေးသွားလိမ့်မည်, ဒါကြောင့်ရဟတ်ယာဉ်များဘေးသို့ accelerating မတိုင်မီပတ်ဝန်းကျင်အများစုအထက်တက်ဖြစ်ပါသည်.