ਨਿਊਟਨ ਦਾ ਭਾਰ

ਜਿਹੜੀ ਸ਼ਕਤੀ ਇੱਕ ਸਬਜ਼ੀ ਨੂੰ ਧਰਤੀ ਉੱਤੇ ਖਿੱਚਦੀ ਹੈ, ਉਹੀ ਸ਼ਕਤੀ ਚੰਦ ਨੂੰ ਆਪਣੀ ਗੇਂਦ ਵਿੱਚ ਅਤੇ ਗ੍ਰਹਿਆਂ ਨੂੰ ਸੂਰਜ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਰੱਖਦੀ ਹੈ। ਇਸੈਕ ਨੂਟਨ ਦਾ ਵੱਡਾ ਵਿਚਾਰ ਸੀ ਕਿ ਇੱਕ ਕਾਨੂੰਨ ਉਨ੍ਹਾਂ ਸਭ ਨੂੰ ਸਮਝਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇੱਥੇ ਤੁਸੀਂ ਉਸ ਦੀ ਤੋਪ ਨੂੰ ਗੋਲੀ ਮਾਰੋਗੇ ਅਤੇ ਇਹ ਜਾਣੋਗੇ ਕਿ ਕਿਉਂ।

ਚੰਦ ਹਰ ਵੇਲੇ ਧਰਤੀ ਵੱਲ ਡਿੱਗ ਰਿਹਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਿਰਫ ਗੁੰਮ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ।

ਵੇਖੋ

ਇੱਕ ਗੇਂਦ ਸੁੱਟੋ ਅਤੇ ਇਹ ਡਿੱਗਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਨੂੰ ਪਾਸੇ ਵੱਲ ਸੁੱਟੋ ਅਤੇ ਇਹ ਫਿਰ ਵੀ ਡਿੱਗਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਦੂਰ ਤੱਕ ਡਿੱਗਦਾ ਹੈ। ਆਈਜ਼ੈਕ ਨਿਊਟਨ ਨੇ ਇੱਕ ਸਧਾਰਨ ਸਵਾਲ ਪੁੱਛਿਆ: ਕੀ ਜੇਕਰ ਤੁਸੀਂ ਇਸ ਨੂੰ * ਬਹੁਤ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ * ਸੁੱਟ ਦਿੱਤਾ?

ਇੱਕ ਅਸੰਭਵ ਉੱਚੇ ਪਹਾੜ ਉੱਤੇ ਹਵਾ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਇੱਕ ਤੋਪ ਦੀ ਕਲਪਨਾ ਕਰੋ। ਇੱਕ ਕੈਨਨਬੋਲ ਨੂੰ ਹੌਲੀ ਹੌਲੀ ਫਾਇਰ ਕਰੋ ਅਤੇ ਇਹ ਹੇਠਾਂ ਵੱਲ ਘੁੰਮਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਜ਼ਮੀਨ ਉੱਤੇ ਡਿੱਗਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਫਾਇਰ ਕਰੋ ਅਤੇ ਇਹ ਦੂਰ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਜਾਵੇਗਾ। ਕਿਉਂਕਿ ਧਰਤੀ ਗੋਲ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਧਰਤੀ ਗੋਲ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਘੁੰਮਦੀ ਹੈ। ਠੀਕ ਗਤੀ ਨਾਲ, ਧਰਤੀ ਉਨੀ ਹੀ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਘੁੰਮਦੀ ਹੈ ਜਿੰਨੀ ਗੋਲ ਡਿੱਗਦੀ ਹੈ। ਬੱਲੇ ਨੂੰ ਡਿੱਗਦਾ ਹੀ ਰਹਿਣਾ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਕਦੇ ਵੀ ਨਹੀਂ ਡਿਗਦੀ। ਇਹ ਉਰਜਾ ਵਿੱਚ ਹੈ ।

ਉੱਪਰਲੇ ਤੋਪ ਨਾਲ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰੋ । ਹੌਲੀ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰੋ, ਫਿਰ ਤੇਜ਼ ਜਾਓ:

• ਬਹੁਤ ਹੌਲੀ: ਇਹ ਪਿੱਛੇ ਜਾ ਰਿਹਾ ਹੈ (ਲਾਲ)।
• ਠੀਕ: ਇਹ ਸਭ ਪਾਸੇ ਜਾਂਦਾ ਹੈ (ਹਰੇ) ।
• ਬਹੁਤ ਤੇਜ਼: ਇਹ ਛੁਪ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਕਦੇ ਵਾਪਸ ਨਹੀਂ ਆਉਂਦਾ (ਪੀਲਾ)।

ਇਸ ਲਈ ਵੀ ਪੁਲਾੜ ਯਾਤਰੀ ਉੱਡਦੇ ਹਨ। ਉਹ ਮਾਧਿਅਮ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਨਹੀਂ ਹਨ। ਉਹ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਪੁਲਾੜ ਜਹਾਜ਼ ਇਕੱਠੇ ਹੀ ਧਰਤੀ ਦੇ ਦੁਆਲੇ ਘੁੰਮ ਰਹੇ ਹਨ।

ਸਮਝੋ

ਨਿਊਟਨ ਦੇ ਸਮੁੱਚੇ ਭਾਰ ਦਾ ਕਾਨੂੰਨ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਹਰੇਕ ਭਾਰ ਹੋਰ ਭਾਰਾਂ ਨੂੰ ਖਿੱਚਦਾ ਹੈ:

F = G · M · m / r²

• F ਫੋਰਸ ਹੈ, M ਅਤੇ m ਦੋ ਭਾਗ ਹਨ, r ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਕੇਂਦਰਾਂ ਦਰਮਿਆਨ ਦੀ ਦੂਰੀ ਹੈ।
• G ਭੂਮੱਧ ਸਥਿਰ ਹੈ: 6.674 × 10⁻¹¹ N m² kg⁻²।

ਇਸ ਵਿੱਚ ਦੋ ਵਿਚਾਰ ਪਕੜੇ ਹੋਏ ਹਨ:

1. ਭਾਰੀ ਚੀਜ਼ਾਂ ਨੂੰ ਜ਼ਿਆਦਾ ਖਿੱਚਣਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ। ਭਾਰ ਦੁੱਗਣਾ ਕਰੋ, ਤਾਕਤ ਦੁੱਗਣੀ ਕਰੋ ।
2. ਦੂਰਾਈ ਇਸ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਕਮਜ਼ੋਰ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਦੁੱਗਣੀ ਦੂਰੀ ਅਤੇ ਤਾਕਤ ਇੱਕ ਚੌਥਾਈ ਤੱਕ ਘਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਉਲਟ-ਚੱਕਰ ਕਾਨੂੰਨ ਹੈ।

ਇੱਕ ਗ੍ਰਹਿ ਦੇ ਨੇੜੇ, ਕਿਸੇ ਵੀ ਡਿੱਗਣ ਵਾਲੀ ਚੀਜ਼ ਦਾ ਤੇਜ਼ ਹੋਣਾ g = GM / r² ਹੈ । ਧਰਤੀ ਲਈ ਇਹ 9.8 m/s² ਦੇ ਲਗਭਗ ਉਪਰਲੇ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਅੰਤਰਰਾਸ਼ਟਰੀ ਪੁਲਾੜ ਸਟੇਸ਼ਨ ਦੀ ਉਚਾਈ (ਕਰੀਬ 420 ਕਿਲੋਮੀਟਰ) ਉੱਤੇ r ਸਿਰਫ7ਫੀਸਦੀ ਵੱਡਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਗ੍ਰਹਿਣ ਸ਼ਕਤੀ 88 ਫੀਸਦੀ ਜਿੰਨੀ ਮਜ਼ਬੂਤ ਹੈ।

ਚੱਕਰੀ ਓਬਿਟ ਲਈ, ਮਾਧਿਅਮ ਨੂੰ ਮਾਰਗ ਘੁੰਮਾਉਣ ਲਈ ਲੋੜੀਦੀ ਤਾਕਤ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ:

v_ circular = √( GM / r)

ਧਰਤੀ ਦੀ ਸਤਹ ਤੋਂ ਥੋੜ੍ਹੀ ਉੱਪਰ ਇਹ ਲਗਭਗ 7.9 ਕਿਲੋਮੀਟਰ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ ਹੈ। ਇੱਕ ਰੈਫਰੀ ਬੁਲੇਟ ਤੋਂ ਵੀ ਤੇਜ਼: ਲਗਭਗ 28,000 ਕਿਲੋਮੀਟਰ ਪ੍ਰਤੀ ਘੰਟਾ।

ਮਾਸਟਰ

ਪਰ ਅਸੀਂ G ਅਤੇ M ਨੂੰ ਵੱਖਰੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਕਦੇ ਨਹੀਂ ਵਰਤਦੇ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਉਤਪਾਦ μ = GM, ਗੁਣਕ ਮਾਪਦੰਡ, ਚੰਦ ਅਤੇ ਪੁਲਾੜ ਜਹਾਜ਼ਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ਤੋਂ ਸਿੱਧਾ ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸਹੀ ਮਾਪਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਧਰਤੀ ਲਈ, μ = 398,600.4355 km³ s⁻², ਪ੍ਰਤੀ ਬਿਲੀਅਨ ਕੁਝ ਹਿੱਸਿਆਂ ਤੱਕ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ G ਆਪਣਾ ਹੀ ਸਿਰਫ ਪ੍ਰਤੀ ਮਿਲੀਅਨ 22 ਹਿੱਸਿਆਂ ਤੱਕ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ (CODATA 2018)। ਟੇਬਲ ਵਿੱਚ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਧਰਤੀ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਅਸਲ ਵਿੱਚ μ ਨੂੰ G ਨਾਲ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ G ਦੀ ਅਣਜਾਣਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਕੈਨੋਨ ਟੂਲ ਦੋ- ਭਾਗ ਸਮੱਸਿਆ ਲਈ ਗਤੀ ਨੂੰ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਹੱਲ ਕਰਦਾ ਹੈ । ਇੱਕ ਰੇਡੀਅਸ r₀ ਤੋਂ ਗਤੀ v ਨਾਲ ਹਰੀਜ਼ੱਟਲ ਲਾਂਚ ਕੋਣ ਮੋਟਰ h = r₀v ਅਤੇ ਕੋਨੀਕਲ ਓਬਿਟ ਦਿੰਦਾ ਹੈ:

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

ਜਿੱਥੇ ਕਿ ν ਪਰੀਅਪਸੀ ਤੋਂ ਕੋਣ ਹੈ । ਜੇਕਰ v ਚੱਕਰੀ ਗਤੀ ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ ਹੈ ਤਾਂ ਲਾਂਚ ਬਿੰਦੂ ਅਕਾਸ਼ਗੰਗਾ ਹੈ ਅਤੇ ਮਾਰਗ ਅੰਦਰ ਵੱਲ ਡਿੱਗਦਾ ਹੈ; ਜੇ ਇਹ ਵੀ ਸਫ਼ੇ ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ ਡਿੱਗਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਬੱਲੇ ਨੂੰ ਧਰਤੀ ਉੱਤੇ ਲੱਗਦਾ ਹੈ । √(μ/r₀) ਤੇ ਓਬਿਟ ਇੱਕ ਚੱਕਰ ਹੈ (e =0)। √(2μ/r₀) ਤੇ ਇਹ ਇੱਕ ਪਰਬਲਾ (e = 1) ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬੱਲਾ ਛੁਟਕਾਰਾ ਪਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਨਿਊਟਨ ਦਾ ਕਾਨੂੰਨ ਇਹ ਵੀ ਦੱਸਦਾ ਹੈ ਕਿ ਟੂਲ ਦਾ ਪਹਾੜ ਕਿਉਂ ਬੇਹੱਦ ਉੱਚਾ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ: ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਹਵਾ ਕਿਸੇ ਵੀ ਕੈਨਨਬੋਲ ਨੂੰ ਓਬਿਟ ਗਤੀ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਬਹੁਤ ਦੇਰ ਤੱਕ ਮੱਧਮ ਕਰ ਦੇਵੇਗੀ, ਇਸ ਲਈ ਰੈਕੇਟਾਂ ਪਾਸੇ ਵੱਲ ਤੇਜ਼ੀ ਕਰਨ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੇ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਹਿੱਸੇ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਚੜ੍ਹਦੀਆਂ ਹਨ।