دا درس د Local Solar System بنسټ ټیم غړی لخوا لیکل شوی و او کیدای شي د یو وړ کتنه کونکي لخوا ښه شي. تاسو په دې موضوع کې وړتيا لرئ؟ د سمون وړاندیز وکړئ
هر ستورپوه چې تاسو یې په فضا کې لیدلی وي د لوېدو دی. نو د سټیشن دی، او نو سپوږمۍ ده. هیڅ یو یې “د جاذبې څخه پورته” ندي. دوی د ځمکې شاوخوا راټیټیږي، بیا او بیا، او هیڅکله یې نه لګوي.
یو مدار په ساده ډول یو پړاو دی چې هیڅکله پای ته نه رسیږي.
کتل
توپ په اړخونو کې وغورځوئ او ځمکې ته يې راواړوئ. دا سخته وغورځوئ او دا لرې لرې ځمکې. اوس تصور وکړئ چې دا په سختۍ سره وغورځوئ، کله چې دا یو متر راښکته شي، د دې لاندې ځمکه هم د یو متر څخه څخه لرې شوې ده. دا لا هم رالویږي. دا یوازې هیڅکله نږدې نه شي.
په ځمکه کې چې د سطحې (28,000 کیلومتره / ساعت) ته نږدې 7.8 km/s کې پیښیږي. په ځمکه کې هیڅ شی نشي کولی چې ګړندی حرکت وکړي ځکه چې هوا به یې ودروي، نو موږ لومړی د هوا څخه پورته لاړ شو. دا ټول د راکټ کار کوي: دا فضايي الوتکه له اتموسفیر څخه پورته کوي او بیا یې فشار ورکوي څنګ. ډېر سخت
- د مداري سرعت څخه ورو: لاره په ځمکه کې منحني کیږي.
- په سمه توګه مداري سرعت: یوه دایره.
- چټک: یو بیضوی، بهر او بیرته.
- د escape speed څخه چټک (د ټیټ مدار څخه شاوخوا 11 کیلومتره / س): لاره خلاصیږي او هیڅکله نه راځي.
لومړی اټکل وکړئ: د ځمکې په پرتله، د نړیوال فضايي مرکز په لوړوالي کې جاذبه څومره قوي ده؟
د 90٪ په څیر قوي. فضانوردان د جاذبې له امله نه خوځیږي، مګر ځکه چې دوی او د دوی سټیشن یوځای راټیټیږي.
د رالویدونکو فضايي الوتکو په مینځ کې هرڅه په ورته نرخ سره یوځای راټیټیږي، نو هیڅ شی نور څه فشار نه کوي. دا ځکه چې فضانوردان ځي. فضايي ادارې یې microgravity بولي.
پوهېدل
د ځمکې ته نږدې، جاذبه د g = GM/r² د چټکتیا سره راښکته کیږي. په چټکۍ v سره د شعاع r په یوه دایره کې حرکت کول د v²/r مرکز ته اړتيا لري. مدار هغه ځای دی چې جاذبه په دقیق ډول دا کش کوي:
v²/r = GM/r² → v = √(GM / r)
د ځمکې GM = 398,600 km³/s² او r = 6,371 + 200 = 6,571 کیلومتره، v ≈ 7.79 کیلومتره / s سره. په فلم کې د نیوټن د خیالي 600 کیلومتره غر په لوړوالي کې، r = 6,978 کیلومتره او v = 7.56 کیلومتره / ثانیه.
د یوه دورې لپاره وخت دا دی: T = 2πr / v، په 200 کیلومتره کې شاوخوا 88 دقیقې. لوړ مدارونه ورو او اوږد دي: سپوږمۍ، چې 384,400 کیلومتره لرې ده، 27.3 ورځې نیسي.
پالنګر
Launch horizontally at radius r₀ with speed v and the path is a conic section with Earth’s centre at one focus. په هر کیلوګرام کې د انرژۍ،
ε = v²/2 − μ/r₀
د شکل پریکړه کوي: ε < 0 is an ellipse (including the circle and the paths that hit the ground, which are ellipses interrupted by the surface), ε = 0 a parabola, ε > 0 یو هایپربولا. د ε = 0 ترتیب کول د وتلو سرعت v_esc = √ (2μ / r₀) ورکوي، په دقیق ډول √2 ځله په ورته لوړوالي کې د دایروي سرعت.
یو افقي پرانستل تل د پرانستې ټکی په apsis کې ځای پرځای کوي: د مدار ترټولو لوړه نقطه که v د دایروي سرعت څخه ښکته وي، تر ټولو ټیټه که پورته وي. دا ځکه چې په فلم کې ورو توپونه له غره څخه لرې راځي، او چټک توپونه د لاندې څخه بیرته راستانه کیږي.
هڅه کول
په 3D منظره کې ليد واړوئ چې تاسو د دایره لار سره سم له پورته څخه وکتل شي. بیا د 6 km / s شوټ ته بیرته ولولئ. په يوه جمله کې يو دوست ته ووايئ چې ولې 7.6 km/s توپ هېڅکله هم نه راځي، د 'کرو' کلمې په کارولو سره.
لوی. ننګونې دي چېرته چې د زده کړې سټیکونه.
چټکه پوښتنه
3 چټک پوښتنې. د ځواب غوره کړئ چې وګورئ که تاسو سم یاست.
-
د فضا سټیشن په لوړوالي کې (د شاوخوا 400 کیلومتره په اړه)، د ځمکې جاذبه د سطحې په پرتله څومره قوي ده؟
- A صفر
- B په اړه 10٪
- C په اړه 90٪
- D په سمه توګه ورته
ځواب ښودل
C. په اړه 90٪ جاذبه د ځمکې له مرکز څخه د واټن مربع سره ضعیف کیږي: (6,371 / 6,771)² ≈ 0.88. فضانوردان په اوبو کې ډوبیږي ځکه چې دوی د دوی د سټیشن سره یوځای راټیټیږي.
-
څه د ځمکې ته د رالویدو څخه یوه سپوږمکۍ ودروي؟
- A هېڅ: دا رالويږي، خو په داسې چټکۍ سره خواته ځي چې ځمکه يې له لاندې څخه لنډېږي
- B د فضا خالي ځای یې پورته ساتي
- C د هغې انجنونه پورته یې فشار ورکوي
- D د سپوږمۍ جاذبه يې پورته وړي
ځواب ښودل
A. هېڅ: دا رالويږي، خو په داسې چټکۍ سره خواته ځي چې ځمکه يې له لاندې څخه لنډېږي
-
توپ په افقي ډول د تېزوالي نه چټک توغول کيږي. څه به پېښ شي؟
- A دا ځمکه يو ځل او ځمکې ګرځي
- B دا په يو نږدې مدار کې داخليږي
- C دا ځمکه پرېږدي او نه راګرځي
- D دا په يو ټاکل شوي لوړوالي کې ودريږي
ځواب ښودل
C. دا ځمکه پرېږدي او نه راګرځي
پای ليکه
- درس ولولئ
- د چالش ترسره کول
- د پوښتنې ځواب
د دې لپاره چې په دې وزله کې يې خپل پرمختګ ته وساتئ، ټوله درسنه نښه کړئ.
زده کړه بشپړه شوه. ښه ترسره شو!
راتلونکی بره مدار ته رسېدلپه دې درس کې ويېونه
سرچينې
- I. Newton, A Treatise of the System of the World (1728), the cannonball figure, Internet Archive
- NASA, What is microgravity?
- NASA JPL, Basics of Space Flight, Chapter 3: Gravity and Mechanics
- JPL SSD, Astrodynamic parameters (GM of Earth)
دا درس د CC BY-SA 4.0 منښتليک لري.