somo hili liliandaliwa na mwanachama wa timu ya Local Solar System Foundation na linaweza kuboreshwa na mtathmini mwenye sifa. Je, wewe ni qualified katika mada hii? Kupendekeza marekebisho
Mwaka wa 1977, vyombo viwili vya angani vya Voyager viliondoka Duniani kwenye njia ambayo hutumia mstari nadra wa Jupita, Saturn, Uranus na Neptune, ambao hutokea mara moja kila miaka 175 au hivyo. Kila sayari ilibeba mizigo yake na kuzunguka jua kwa kasi zaidi. Kwa sababu ya umbali wake, Voyager 2 haikuweza kufika kwenye Neptune.
Dunia haitoi nishati mbali. Inakupatia mwendo wake.
Angalia!
Picha mpira wa tenisi kutupwa mbele ya treni kusonga. Ni bouns nyuma kwa kasi zaidi kuliko ilikuwa kutolewa, kwa sababu treni ilikuwa kusonga katika njia yake. uzito kusaidia ni wazo moja, na uzito badala ya mgongano:
- Kuonekana kutoka sayari, chombo cha angani kinaanguka ndani, kinazunguka na kupanda nje kwa hapana kasi ileile ambayo ilikuja nayo. Ni mwelekeo tu unaobadilika.
- Kuonekana kutoka jua, sayari yenyewe ni kusonga kwa wengi km / s. Kuongeza kwamba harakati kwa spacecraft ya kabla na baada ya flyby: kwa sababu mwelekeo umebadilika, jumla kasi inaweza kuwa kubwa sana baada.
Kupita nyuma ya sayari, katika mwendo wa sayari, huongeza kasi. Kupitisha mbele huchukua mbali; ndivyo Messenger ilivyopunguza kasi yake ili kufikia Mercury.
Kuelewa
Katika mfano, chombo cha angani kinakaribia Jupita kwa v∞ = 7.5 km/s na hupita 5 Jupiter radii kutoka katikati. hyperbola bends mwelekeo wake kwa
δ = 2 arcsin(1/e), e = 1 + r_p v∞² / μ
With μ_Jupiter = 1.267 × 10⁸ km³/s², e = 1.16 and the turn is about 119 degrees. Kuongeza Jupiter ya kasi orbital (13.1 km / s):
- Kabla ya: kuhusu Kilomita 7.6 kuhusiana na jua.
- Baada ya: kuhusu 19.9 km/s kuhusiana na jua.
Ndege hii iliweza kuruka kwa kasi ya kilomita 12 kwa saa bila kutumia injini. Jupiter, mara 10²⁴ nzito zaidi, ilipoteza mwendo huo na kupungua kwa kiasi kidogo sana cha kupima.
Mwalimu
Kiwango cha juu kabisa kinachoweza kutokea cha mwendo wa heliosentriki ni 2 v∞ sin(δ/2), inayofikiwa wakati kasi za ndani na nje zinawekwa kwa usawa kuhusu kasi ya sayari. Kama nyotamkia ni kubwa zaidi kuliko Jua, basi umbali wake kutoka Jua utakuwa mdogo zaidi (kwa sababu ya graviti ya Jua) na hivyo mwangaza wake utapungua.
Mabadiliko ya halijoto hutokea kwa sababu ya mabadiliko ya joto katika angahewa ya dunia; kwa mfano, joto la uso wa Dunia linaongezeka kutokana na kuongezeka kwa joto la Jua. Wabunifu wa miradi huzifunga (Cassini: Venus, Venus, Earth, Jupiter) na kuongeza vipande vidogo vya vinavyoendesha flybys ambako moto unapofika karibu zaidi hupata faida kutokana na athari ya Oberth.
Jaribu
Katika mchoro wa vector, mshale unaotoka kwa Jupiter una urefu sawa na ule unaoingia. Picha kwenye karatasi: ongeza mshale wa Jupiter wenye urefu wa km/s 13.1 kwa wote wawili. Je matokeo gani ni marefu zaidi, na kwa nini kupita nyuma ya sayari (si mbele yake) husaidia?
Great. Changamoto ni ambapo kujifunza fimbo.
Maswali ya haraka
3 maswali ya haraka. Pick jibu kuona kama wewe ni haki.
-
Kuhusiana na Jupiter, spacecraft kwamba husafiri baada ya majani na:
- A kasi zaidi kuliko ilifika na
- B kasi sawa, katika mwelekeo mpya
- C Chini kasi
- D Hakuna kasi
Kuonyesha jibu
B. kasi sawa, katika mwelekeo mpya
-
Ni wapi kasi ya ziada (kuhusiana na jua) inatoka?
- A Kutoka injini spacecraft ya
- B Kutoka Jupiter ya harakati yake mwenyewe karibu na jua; Jupiter polepole kwa kiasi kidogo isiyohesabika
- C Kutoka upepo wa jua
- D Ni udanganyifu
Kuonyesha jibu
B. Kutoka Jupiter ya harakati yake mwenyewe karibu na jua; Jupiter polepole kwa kiasi kidogo isiyohesabika
-
Kupata kasi, spaceship lazima kupita:
- A Kabla ya sayari (kabla ya harakati yake)
- B Nyuma ya sayari (trailing harakati yake)
- C Moja kwa moja kupitia katikati yake
- D Hakuna tofauti
Kuonyesha jibu
B. Nyuma ya sayari (trailing harakati yake)
Kumaliza mstari
- Soma somo
- Je, changamoto
- Alichukua mtihani
Mark somo kukamilika ili kuiokoa kwa maendeleo yako juu ya kifaa hiki.
Soma kwa makini.
Juu ijayo Lagrange pointi: usawa katika mbinguniManeno katika somo hili
Chanzo
- NASA JPL, Basics of Space Flight, Chapter 4: Gravity assist
- NASA JPL, A Gravity Assist Primer
- NASA, Voyager mission: planetary tour
- NASA NSSDCA, Jupiter Fact Sheet (mean orbital velocity 13.07 km/s)
Masomo haya ni leseni CC BY-SA 4.0.