Tunul lui Newton
Trage un glonț de tun mai repede și mai repede de pe vârful unui munte până când orbitează, apoi scapă.
ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard) (CC BY 4.0)
Tunul lui Newton
Ce este asta? Isaac Newton şi-a imaginat un tun pe un munte atât de înalt încât să iasă din aer. Trage mingea încet şi ea cade înapoi jos. Trage-o destul de repede şi pământul se curbează la fel de repede cum cade, aşa că nu aterizează niciodată. Aceasta este o orbită.
Cum se utilizează: Setează viteza de lansare cu glisorul sau cu un buton de viteză, apoi apasă pe Foc.Înregistrările anterioare rămân pe ecran pentru a le putea compara.
Cât de repede este asta?
- Împuşcătura ta
- Avion de linie cu reacție, aproximativ 900 km/h (0.25 km/s)
- Glonţ de puşcă, aproximativ 1 km/s
- Viteza orbitală
- Viteza de evacuare
Muntele este desenat mult mai înalt decât orice munte real, astfel încât să-l puteți vedea.Rezistența aerului este ignorată.
Încearcă asta.
- Apăsați "Jet avion de linie" și foc, apoi "Glonț pușcă" și foc.Notă: Chiar și lucrurile foarte rapide de zi cu zi nu sunt nici pe departe suficient de rapide pentru a orbita.
- Apăsați "Orbit viteza" și foc.Notă: Mingea se întoarce înapoi la tun, dar tot timpul cade, fără să atingă pământul. Astfel stația spațială internațională rămâne în picioare, iar tu, ca și astronaut, te poți bucura de o experiență unică.
- Trage un pic mai încet decât viteza orbitală, apoi un pic mai repede.Notă: Mai lent: se curbează în jos și aterizează o parte din drumul în jurul valorii de cerc.Mai rapid: cercul se întinde într-un oval lung, care se leagănă departe și vine înapoi.
- Apăsați "Escape viteza" și foc, apoi comutați planeta la Lună.Notă: La viteza de evadare mingea pleacă și nu se mai întoarce niciodată. Pe Lună, cu gravitația ei mai slabă, viteza orbitală este de numai aproximativ 1.6 km/s.
Ideile din spatele acestuia
De ce nu cade mingea orbitală?
Ea cade, tot timpul. Suprafaţa Pământului se curbează în jos cu aproximativ 5 metri la fiecare 8 kilometri pe care îi parcurgeţi şi orice obiect căzut cade cu aproximativ 5 metri în prima secundă. Aşadar o minge care se deplasează lateral cu aproximativ 8 kilometri pe secundă cade cu 5 metri pe secundă în timp ce solul se îndepărtează cu 5 metri.
De ce un munte atât de înalt?
Pe Pământ, muntele are o înălțime de aproximativ 510 km (8% din raza Pământului), mai mare decât Stația Spațială Internațională (aproximativ 400 km), astfel că mingea pornește aproape deasupra întregului aer. În aer, rezistența ar încetini și ar încălzi mingea cu mult înainte de a atinge viteza orbitală, motiv pentru care rachete reale urcă mai întâi din aer și apoi accelerează lateral.
Surse: mase și dimensiuni ale planetelor din NASA/JPL (bodies.json); traiectoriile sunt orbite exacte ale două corpuri.Vitezele de zi cu zi sunt cifre rotunde tipice: avioanele cu reacție zboară la aproximativ 900 km/h, iar gloanțele de pușcă ies din țeavă cu aproximativ 0,7 până la 1,2 km/s, aproximativ 1 km/s pentru unul rapid.
Gravitaţia Pământului atrage totul spre centrul său, de aceea lucrurile cad şi se învârt în jurul centrului lor.
Mai multe în glosar →Calea unui obiect care continuă să cadă în jurul unei planete sau a unei stele fără să o lovească, pentru că se mișcă suficient de repede.
Mai multe în glosar →Viteza cu care trebuie să te deplasezi lateral pentru a orbita o planetă la o anumită altitudine fără să cazi sau să zbori departe, chiar deasupra aerului Pământului este de aproximativ 7.8 km/s.
Mai multe în glosar →Viteza necesară pentru a părăsi o planetă pentru totdeauna, fără să se întoarcă niciodată înapoi, de la suprafața Pământului este de aproximativ 11,2 km/s, ignorând aerul.
Mai multe în glosar →Aerul împinge un obiect în mișcare și îl încetinește, dar această unealtă ignoră acest lucru; o ghiulea de tun reală trasă atât de repede ar fi oprită și arsă de aer.
Tabel de date (alternativă text)
Mai lent decat viteza circulara: cade inapoi. Intre viteza circulara si cea de evacuare: orbiteaza. La sau peste viteza de evacuare: pleaca definitiv.
| Planetă | Viteza orbitei circulare aici | Viteza de evacuare aici |
|---|---|---|
| Pământ | 7,61 km/s | 10,8 km/s |
| Luna | 1,62 km/s | 2,29 km/s |
| Marte | 3,42 km/s | 4,84 km/s |
Instrumentele și lecțiile folosesc modele simplificate doar pentru învățare, nu trebuie folosite pentru navigație, planificarea misiunii sau orice decizie operațională. Certificatele sunt gratuite și neacreditate. Citiți declarația de declinare a responsabilității privind conținutul educațional