Afaanoota armaan gadii keessaa tokko yookaan saayinsiidhaan fakkaata, ykn immoo akka hin taane kan agarsiisu. Jaalchisee fiduu Akkasumas dubbisi Afaan Ingiliizii
  1. Barnoota
  2. Navigateera
Navigateera · Moduu'ii 1

Graafiiwwan Newton

Yaada tokko tuffannoo dachee, obboloota ji'a fi jaarraawwan akkasii fakkaata. Kannoon Newtonii ba'ee yoo barbaadde.

12 min

NASA/JPL/Space Science Institute

Akkaataa kun kan barreesse Local Solar System miseensa guddina fi akkasii ni fooyya'ama. Maaliif akkasitti?

Kannoon Newton

Fuulaa peeyjalaa guutuu

Maal akka ta'e? Isaak Newton kannoon tokko akka jirutti yaadate. Kannoon kun bakka bu'aa waan ta'eef, kannon kun gara dachii fiigicha. Akkasumas, kannon kun yeroo dheeraaf kan hin bu'amneedha. Kana booda, kannon kun gara dachii fiigicha.

Akka itti fayyadamtu: Fuula jalqabaa fayyadamuun, boodas fuulaa bu'aa. Fuulawwan duraanii akkasitti akkasii irratti yoo jiraatan siin walqabatee.

Jijjiiramnii
Jireenya
Jijjiirama fuula

Maaliif jabaa?

  • Ji'a
  • Ji'a ji'aa, 900 km/h (0.25 km/s)
  • Balaa rifee, 1 km/s
  • Daandiin
  • Jijjiiramni fuula

Dhugaa kan ta'e kan hin taanee waan ta'eef, yoo barbaadde, si'a tokkotti akka ta'u nuuf ibsi.

Jijjiirra
  1. Fuula "Jiittoo fiigicha" fi miidhaa, booda "Bulee rifeela" fi miidhaa.Gabaasa: Akkasumas, wantoota guyyaa guyyaan ga'an baay'ee ga'aa hin ta'in akka orbiittii itti deebi'an.
  2. Jijjiirama Orbiitii fi FuulaGabaasa: Balliin yeroo hunda dabree booda gara kannoon deebi'a. Akkasumas, yeroo hundaa du'aa jira, garuu cimina hin qabdu. Kunis akka Staayii Hawaasa Addunyaa itti jirutti agarsiisa.
  3. Jijjiiramaa yeroon isaa cimaan, booda yeroon isaa cimaan.Gabaasa: Fakkeenyaaf: daandiin gara gadii fiigi'a, kan itti fufuu ta'e. Fakkeenyaaf: daandiin gara oval dheeratti fiigi'a, kan booda gara baqaa fiigi'a.
  4. "Ijaa-gaafa" fi miidhaa, boodas dabalataa planeettoo gara ji'aatti.Gabaasa: Akkasumas, yeroon daangeffachuu keessatti, balliin ni bahee fi hin deebi'u. Kannaaf, guyyaa keessatti, garagalchiinsi isaa ciminaan cimaan, daangeffannoo orbiitii 1.6 km/s qofa.
Haati
Irreecha

Maaliif balliin oobiirii hin bu'u?

Akkasumas, yeroo hunda dabre. Saayinsi addunyaan akka 5 mtti gara gadiitti bu'a hamma kilomeetira 8tti, fi wanti tokko yoo dabre akka 5 mtti dabre sekondii tokkoof. Kana jechuun balliin gara gadiitti dabree kiiloometira 8 per sekondii akka 5 mtti dabre sekondii tokkoof, yoo ta'u, lafaas akka 5 mtti dabre. Dhugumatti, akka hin dabreef.

Maaliif kan akka dachii kana?

On Earth the mountain here is about 510 km high (8% of Earth's radius), higher than the International Space Station flies (about 400 km), so the ball starts above almost all of the air. Down in the air, drag would slow and heat the ball long before it reached orbit speed. That is why real rockets climb out of the air first and then speed up sideways.

Fuula: masaa fi fuula planitaara irraa NASA/JPL (bodies.json); fooyya'iinsaa yoo ta'u, waa'ee tokko tokkoon wal-qabatee. Dabalataanis, dabalataan, yeroon guyyaa tokkotti gaggeeffamu kan akka: ji'oota jiraa'aa 900 km/h, fi bulla'aan rifeenyaa 0.7 fi 1.2 km/s, 1 km/s akka jabaa'etti.

Tarree daataa (teeksta wal-ga'ii)

Akkasumas, yoo tarree fuula duraa fi kan gadii gidduu jiru: yoo tarree irra deebi'e. Yoo tarree gadii fi kan gadii gidduu jiru: yoo tarree keessa deemuu barbaadde.

Jijjiiramni akkasumaan barbaachisu kan itti fufe
DaandiinJireenyaJijjiirama fuula
Dhugaa7.61 km/s10.8 km/s
Lola1.62 km/s2.29 km/s
Maariyaashi3.42 km/s4.84 km/s

Sagantaa kan tappeelii gara dachiitti fidu sagantaa tokko yoo ta’u, sagantaa kanas kan guyyaa fi dachii akka Naannoo isaanii keessatti argamuu danda’u. Isaak Newton’s waan guddaan yaada isaati kan jedhu yoo ta’e, siyaasa tokko kan isaan hundatti ibsa. Kana keessatti kannoon isaa yoo xiqqaate fiduu fi waan ta’eef beekuu dandeessa.

Lixaa guutuu.
Lixaa guutuu, mosaayikni NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter. Credit: NASA

Lixaa yeroo hunda gara Dhuunaatti dabre. Kan hin jirre.

Akkaataa

Ball’aa dabree fi bu’a. Akkasumas, kan isa jaallatu, kan isa jaalatu, kan isa jaallatu, kan isa jaallatu. Isaak Newtonis gaaffii salphaa gaafate: yoo siin waan hunda jajjabinaan tuquu?

Akkasumas, kannoon tokko akka jirutti yaada. Jijjiirraa kannoonboolii fi kanniin yoo ta’e, kanniin yoo dabre, kanniin yoo dabre. Ji’a kana Sababa Dhuunyaan kubbaa miilaa ta’eef, Addunyaa caala caala bal’aa. Akka yeroon itti fufe, ciminaan akka bal’aan ofitti deebi’a. Balliin ni dabre, garuu hin du’u. Itti

Jijjiiramaa kannoon ol. Ji’a tokkoof, booda jajjabeessaa:

  • Dhugumatti: gara boodatti deebi’a (qubba).
  • Haala gaarii: kan itti deebi’u (qillee).
  • Akkuma jabaa: kan bu’u fi hin deebine (qillee).

Kanaafuu sababni isaas astronautii daawwata. Isaanis gara garaa hin ta’in. Isaan, fi saayinsii isaanii, akka wal qabatutti Dhuumaa galatti dabre.

Fakkaata

Sheriita Newton’s Gravity Universe jedhutti, masaa tokko tokko masa biraa irratti jabaa:

F = G · M · m / r²

  • F ammoo humna, M fi m immoo masaa’ii lamaa, r immoo gara garaan kan gidduu isaanii jiru.
  • G is the gravitational constant: 6.674 × 10⁻¹¹ N m² kg⁻².

Fakkeenyaaf,

  1. Dhugumatti, wantoota cidhaan jajjabina. Dhukkubsi masaa, jajjabina du’aa.
  2. Jarriin itti bu’aa. Jarriin lakkaa’amuun jaalalaa gara kutaa tokkootti dabalchiisa. Kana jechuun dhaabbilee-kubbaa-inversii.

Kabala planeettoo, jajjabina wanta tokko dabree g = GM / r². Dhugumatti, kan akka 9.8 m/s² irratti argame. Akkasumas, yeroo garagalchiinsii gareewwan saayinsii addunyaa (kiraan 420 km), r% 7 qofatu guddaadha, kan jedhuu, jajjabina isaas akkasumas 88% ta’a.

Akka obboleeyyan dabalataa, jijjirama ciminaa akkasumatti akka itti fufuu barbaachisu ni kenna:

v_circular = √(GM / r)

Fakkeenyaaf, dachii irrattis 7.9 km/s dha. Fakkeenyaaf, balbala rifeetii irraa garagalchuu: 28,000 km/h.

Maastar

Akkasumas, G fi M wal-fakkaatuun hin fayyadamnu. Dhukkubni isaanii μ = GM, Parameetirii, kan ka’e toora fi baay’ee tarree guddaa irraa gara jijjirama loonii fi wayita gara galaanaatti. Dhugumatti, μ = 398,600.4355 km³ s⁻², kan beekamu akka bakkoota tokkoon tokkoo biliyoonaatti, yoo ta’u G isaas kan beekamu akka bakkoota 22 per million (CODATA 2018). Masjiina Dhuumaa galatti kan tarree keessatti ibsame μ yoo ta’e kan Gn qoodamu, fi kan hin beekamne G irraa argata.

Akkaataa kannoon jijjiruu fi bilisoomsuu ni danda’a rakkoowwan lamaaf. Lakkisuun horizontii irrati irratii r₀ waliin v dhaan momentum angoolaa h = r₀v fi obiiitii koniikii kennuuf:

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

where ν is the angle from periapsis. Yoo v gara jajjabina dabalataa hin caalu, bakka itti fufsiisuun akka apoapsis ta’u fi jijjirama inni keessa jiru; yoos ta’e immoo gara saalaa hin caalu, balliin cimina. Akka √(μ/r₀)tti, orbiitiin dabalataa (e=0) ti. Akka √(2μ/r₀)‘tti, paraboolii (e=1)‘tti deebi’a fi balliin bu’aa.

Sheriifni Newtonis kan ibsaa maaliif akka tarree alaabaa baay’ee jabaa ta’e: yoo ta’u, hin taanee osoo hin tahin yeroo dheeraaf humna balloottii fiigicha itti fufuu qaba, kan jedhu sababii rokitiin akka dabree atmosferaa irraa gara gadiitti akka fiigichiitu.

Jijjiiramni

Akka addunyaatti, tarreessii yeroon itti fufiinsaa kan ciccimaa ta'e yookaanis akka obbolootatti. Kana booda, gara Luulaa fi Maariyaati deebi'i. Yaaddoon deebii'ee akkamitti walfakkaata? Jijjiirama kana waliin walqabatee yaadachiisa.

Qiyaasa

3 gaaffiiwwan gaggaarii. Jawaaba tokko filadhuudhaaf yoo si'a nuuf deebii'e.

  1. Yoo nutti ta'e yoo jaalala gidduu jiru lakkaa'amu, humna jijjiiramaa gidduu isaaniitti ta'a:

    1. A Dhibbaan akka jabaa
    2. B Akkaan jabaa
    3. C A quarter as strong
    4. D Hin jijjiiramne
    Jawaaba agarsiisu

    C. A quarter as strong Graavitaayitiin akkasitti qilleensa qabdu: 1/2² = 1/4.

  2. Astronautonni kan jiru gara gareewwan saayinsii adda addaatti.

    1. A Sa'aa keessatti fuula hin jiru
    2. B Jireenya keessatti akka ta'e
    3. C Staayiin kun gara baatii dachii keessaa hin baane
    4. D fi daayi'iin isaan itti darbame.
    Jawaaba agarsiisu

    B. Jireenya keessatti akka ta'e Akkasumas, yeroo fuula duraa irra jirutti, jijjirama sammuu ni ta'a 90% kan waldaa isaa.

  3. Maal akka ta'e yeroon orbii dabalataa kan lafaa irratti argamu (gaazii hin ilaalin)?

    1. A Kakuu 0.8 km/s
    2. B Kakuu 7.9 km/s
    3. C 11.2 km/s
    4. D 30 km/s
    Jawaaba agarsiisu

    B. Kakuu 7.9 km/s v = √(GM/r) = √(398,600 / 6,371) ≈ 7.9 km/s. 11.2 km/s immoo jaalalaa ba'uu dha.

Sa'aa

  • Jijjiiramaa
  • Barnoota dubbisu
  • Yaada
  • Qiyaasa fudhate

Akkaataa barreeffama

Akkasumas

Fuulaa

Akkaataa kun liiziinii CC BY-SA 4.0 qaba.

Intarneetii fi fuulawwan kunniin akka barnootaatti fayyadamu. Kanneen kanas akka navigate, mission planning ykn hojiirra oolchuu hin dandeenyetti fayyadamuu qaba. Sardiiwwanis kan hin qabneefi hin akreditee ta'aniidha. Akkasumas, dubbisi haala barnootaa