Waxbarashadan waxaa qoray Local Solar System Foundation kooxda xubna ah oo ay ku hagaajin karaan qiimeeye xirfad leh. Ma waxaad u qalmin in ay arrimo this? Soo jeedin edit
Baankii Newton
Fur bogga oo dhanWaa maxay kan (qiyaamada). Isaac Newton wuxuu ku maleynayay gantaal buur aad u sarreysa oo hawada ka soo baxday. Kubadda dabka si dhakhso leh ayuu u qarxay oo dib ayay hoos ugu dhacday. Dabku wuu degdegsanaa oo dhulka ayaa hoostiisa ka sii baxayay sida ay u degdegtay, sidaas darteedna marnaba uma duuli karto. Taasi waa wareeg.
Sida loo isticmaalo: Set xawaaraha la soo bandhigay slider ama badhanka xawaare, ka dibna riix dabka. Dhaqdhaqaaqii hore ku nagaan shaashadda si aad u kala barbardhigi kartaa iyaga.
Sidee degdeg ah ayaa in?
- Dhaawackaaga
- diyaaradda, ku saabsan 900 km/h (0.25 km/s)
- Buulka rifa, ku saabsan 1 km/s
- Xawaaraha
- Xawaaraha ka bax
Buurta waxaa laga soo qaaday ka badan mid dhab ah oo aad arki kartaa. Air iska caabinta waa la indho tiray.
Ku day
- Riix "Jet airliner" iyo dabka, ka dibna "Rifle bullet" iyo dabka.Warbixin: Labada hoos u dhac ku soo laabtay in ka badan hal mar. Inkasta oo waxyaabo maalinle ah oo aad u dhaqso badan ma aha meel ku dhow si degdeg ah oo ku filan in ay orbit.
- Riix "Orbit speed" iyo dabka.Warbixin: Ballanku wuxuu ku socdaa dhammaan jidka wareegga ah oo dib ugu soo laabanaya bambooyinka. Waa inuu hoos u dhacaa waqtigii oo dhan, laakiin wuxuu sii wadaa inuu dhulka ka maqnaado. Sidaa darteed xarunta caalamiga ah ee hawada ayaa kor u taagan.
- Baabuurta yar ka sii dhakhso badan markay ku wareegayaan, markaasi aad u dhaqso badan.Warbixin: Ka yara: waxay hoos u kacdaa oo qayb ka mid ah jidka wareega. Ka dhaqso badan: daboolku wuxuu ku fidsan yahay qaab-dhismeedka dheer ee aad uga fog oo dib ugu soo laabanaya.
- Riix "Escape speed" iyo dabka, ka dibna u beddelo dhulka ilaa dayaxa.Warbixin: Marka ay ka baxdo, kubaddu way baxdaa oo marnaba ma soo noqonayso. Dayaxga, iyadoo xoogga culus uu yahay mid yar, xawaaraha wareega waa kaliya 1.6 km / s.
Fikradaha ka dambeeya
Maxaa ka dhigaya in kubada wareegaysa ay hoos u dhacdo?
Waxay ku dhacdaa, waqti kasta. Dhulka korkiisa hoos u 5 mitir oo ku saabsan 8 kiiloomitir oo aad safarka, iyo wax kasta oo la rido ku dhacaan 5 mitir oo ku saabsan in ay labaadkii ugu horeeyay. Sidaas daraaddeed kubad socda dhinac ah ee ku saabsan 8 kiiloomitir oo daqiiqad kasta ku dhacaysa 5 mitir oo daqiiqad kasta halka dhulka ka soo baxdo 5 mitir.
Maxaa ka jira buuro sidaa u sarreeya?
Dhulka buuraha halkan waa ku saabsan 510 km sare (8% of Earth's radius), ka sarreeya in International Space Station duulaya (ku saabsan 400 km), sidaas daraaddeed kubada ka bilaabmaa kor u badan oo dhan hawada. hoos u hawada, drag noqon lahaa yar iyo kulul ee kubbada muddo dheer ka hor inta uusan gaadhin xawaaraha orbit.
Qoraal: masaska iyo miisaanka dhulka ka NASA/JPL (bodies.json); jidka waa laba-jidh oo toos ah orbits. xawaaraha maalin kasta waa tirada wareega caadiga ah: jet diyaaradaha cruise ku saabsan 900 km / h, iyo buuladaha ridey ka tagaan barrel at in ka badan 0.7 ilaa 1.2 km / s, ku saabsan 1 km / s si degdeg ah mid.
Jiidista wax kasta oo kale. Dhulka culeyska jirka wuxuu ku jeexjeexay wax walba xagga dhexe, taas oo ah sababta ay waxyaalaha u dhacaan.
In ka badan ee macnaha →Jidka wax ka mid ah oo siinaya hoos ku dhaca dhulka ama xiddiga oo aan marnaba ku dhuftay, sababtoo ah waxay u socdaan dhinacyo aad u dhaqso badan.
In ka badan ee macnaha →Xawaaraha aad u baahan tahay inaad si toos ah ugu wareegto dhulka sare oo aan ku dhicin ama ka duulaya. Hawada dhulka korkeeda waa 7.8 km / s.
In ka badan ee macnaha →Xawaaraha loo baahan yahay in ay ka tagaan dunida wanaagsan, marnaba dib u dhaca. Ka dhulka's surface waa ku saabsan 11.2 km / s, aan la tixgelin hawada.
In ka badan ee macnaha →Hawada oo ku tiirsan wax socda oo ka yar. Qalabkani wuu iska indho tiri doonaa; markay diyaarado dhab ah la rido, hawadu way joojin doontaa oo waxay ku guban doontaa.
Tallaabada (marka laga reebo qoraalka)
Ka yara degdeg badan xawaaraha wareega: wuxuu dib u dhacaa. Xawaaraha wareegga iyo ka baxitaanka dhexdiisa: wuxuu wareegaa. Xawaaraha ka bixitaanka ama ka sarreeya: wuu sii baxayaa.
| Dhulka | Xawaaraha wareegga | Xawaaraha ka bax |
|---|---|---|
| Dhulka | 7.61 km/ilbrgba | 10.8 km/ilbrgba |
| Bil | 1.62 km/ilbrgba | 2.29 km/ilbrgba |
| Farraare | 3.42 km/ilbrgba | 4.84 km/ilbrgba |
Tuur kubad kor iyo waxaa soo laabtay. Tuur adag oo ku filan iyo ma aha marnaba. Dhulka, in xawaaraha waa 11.2 kiiloomitir oo daqiiqad kasta, iyo gaadhista ay tahay sababta roketada yihiin sida weyn.
Si degdeg ah oo ku filan, iyo wax la tuuray marnaba soo noqon.
Fiiri
Tuur kubad kor iyo hoos u soo laabto. Tuur ka dhaqso badan, waa in ay sii kor u kaco ka hor inta uusan hoos. Ma jiraa xawaare aad u dhaqso badan oo aan marnaba dib u soo noqon?
Waa Saas. Waxaa loo yaqaan escape velocity (ama escape velocity). Tag ugu yaraan in ay dhaqso, waxba kaa yar, iyo culeyska dhulka ma aad dib u soo jiidan kartaa.
| Adduunka | Xawaaraha ka baxista dhulka |
|---|---|
| Dayax | 2.4 km/s |
| Maarso | 5.0 km/s |
| Dhulka | 11.2 km/s |
| Cirjeex | 59.5 km/s |
| Sun | 617.6 km/s |
Dayaxdu waxay ka gudubtaa dhulka qiyaastii afar meelood meel. Taasi waa sababta ay dayaxu noqon karo meel faa’iido leh in la soo saaro waxyaabo xagga hawada ka.
In qalabka cannon, dayaxa waa la soo dejiyey. Raac dhaqdhaqaaqa hoos iyo kor u socda dhaqdhaqaaqa ka baxsho ee lagu muujiyey akhriska.
Fahan
Ka baxitaanka ka dhaca marka jirka ee tamarta kinetic waa ku filan tahay in ay ka soo degto “wax wanaagsan” gravitational oo dhan. Si loo sameeyo tamarta kinetic oo la mid ah tamarta loo baahan yahay si ay u gaaraan aan xad lahayn:
½ v² = μ / r ⇒ v_escape = √(2μ / r)
La barbardhigo xawaaraha wareega √(μ/r): xawaaraha ka baxitaanka waa waliba √2 ≈ 1.414 jeer xawaaraha wareegga ee masaafada isku mid ah.
Laba xaqiiqooyin muhiim ah:
- Waxaa aan ku xiran yahay miisaankaaga. A cuf iyo diyaaradda hawada u baahan tahay xawaare isku mid ah. (Shiinka hawada u baahan yahay in ka badan * tamarta *, dabcan.)
- Waxay ku xiran tahay meesha aad bilowdo. Ka fog, r waa weyn yahay oo ka baxdo waa fududahay. Ka sarraysa geostationary orbit, dhulka ee ka baxdo xawaaraha waa kaliya ku saabsan 4.3 km / s.
Rockets dhab ahaantii marnaba dab ilaa 11.2 km / s dhulka ku yaal. Waxay u koraan si joogto ah halka ay mashiinadooda sii wadaan. Xawaaraha ka baxitaanka waa xawaaraha loo baahan yahay wax aan awood lahayn, sida cannonball.
Hoose
Marka la eego tamarta orbital ee gaar ah ε = v²/2 − μ/r, ka baxitaanka macnaheedu waa ε ≥ 0. Marka ay tahay ε = 0, jidka waa parabola oo xawaaraha wuxuu u muuqdaa inuu yahay sifo aan dhammaad lahayn. Kaas ka dhaqso badan, jidka waa hyperbola iyo waxa haysta xawaare ka hadhay oo fog, hyperbolic dheeraad ah xawaare v∞:
v² = v∞² + v_escape², C₃ = v∞²
Qorshaha howlgalka wuxuu ku soo bandhigayaa tamarta C₃ (km² / s²). Markii loo wareejiyo Mars, v∞ marka la baxo waa qiyaastii 2.9 km / s, sidaa darteed C₃ ≈ 8.7 km²/s².
Xidhiidhkan wuxuu qarinayaa mid ka mid ah saameynta ugu faa’iido badan ee duulimaadyada hawada, Oberth saamaynta: dabka ku jira dhul ballaaran oo dhulka hoostiisa ah, halkaas oo aad horey u socoto si degdeg ah, waxay iibisaa v∞ in ka badan dabka la midka ah ee ka fog. Ka 200 km Parking orbit dhulka oo dhan (xawaare wareegsan 7.78 km/s, xawaare ka bax 11.0 km/s), gaarista v∞ = 2.9 km/s u baahan tahay kaliya ku saabsan 3.6 km/s ee mashiinka gubasho, ma aha 3.2 + 2.9 = 6.1 km/s. The Delta-v Map isticmaalaa this for kasta oo ka baxaya orbit dhulka hoose.
Ku day
Dayax, dabka ah oo ku socda xawaare hoos u dhac ah ee xawaaraha ka baxday lagu muujiyay akhriska, ka dibna kor. La barbar dhigo labada jidka. Markaas isku day in ay dhulka iyo Mars.
Wayn. Dhibaatooyinka waa halka waxbarashada ku shubto.
Imtixaan degdeg ah
3 su'aalo degdeg ah. Dooro jawaab si aad u aragto haddii aad xaq tahay.
-
Dhulka ka baxitaanka xawaaraha ka korka waa ku saabsan:
- A 7.9 km/s
- B 11.2 km/s
- C 29.8 km/s
- D 617 km/s
Tuso jawaabta
B. 11.2 km/s
-
Xawaaraha ka baxitaanka waa inta jeer ee xawaaraha wareegga wareega ah ee masaafada isku midka ah?
- A 2
- B √2 (qiyaastii 1.41)
- C 1/2
- D π
Tuso jawaabta
B. √2 (qiyaastii 1.41)
-
Ma xawaaraha ka baxitaanka ku xiran yahay miisaanka waxa la sii daayay?
- A Haa, waxyaabo culus ayaa u baahan in ka badan
- B Haa, waxyaabo yaryar ayaa u baahan in ka badan
- C Haah, kaliya ku saabsan masaska dhulka iyo fogaanshaha bilowga ah
- D Keliya in hawada
Tuso jawaabta
C. Haah, kaliya ku saabsan masaska dhulka iyo fogaanshaha bilowga ah
Jidka dhamaadka
- La ciyaaray la interactive
- Akhri akhriska
- Ma dhibco
- Ku qaatay imtixaankan
Mark fasalka dhamaystiran si aad u badbaadiso in horumarka aad ku qalabkan.
Waxbarasho dhamaatay. Wanaagsan!
Kor u qaad Maxaa sababay in orbit waa hoos u dhacErayada akhriskaan
Isha
- NASA JPL, Basics of Space Flight, Chapter 3: Gravity and Mechanics
- NASA NSSDCA Planetary Fact Sheet (escape velocities)
- JPL SSD: Planetary Physical Parameters
- NASA NSSDCA Sun Fact Sheet
Waxbarashadani waa la siiyay CC BY-SA 4.0.