እዚ ትምህርቲ'ዚ ብLocal Solar System ኣባል ናይቲ ፋውንዴሽን ቡድን ተጻሒፉ እዩ፣ ከምኡ'ውን ብተጠቓለለ ተመራመርቲ ክሻሻል ይኽእል እዩ። ኣብ'ዚ ርክብ እዚ ትጥቀመሉዶ?
ኒውተን
ሙሉ ገጽእንታይ እዩ እዚ? ዒሳ ኑተን ኣብ ሓደ ኮረብታ ዝርከብ ኣውራጃ ናጽነት ተቐቢሉ ዘሎ ጻዕዳ ገይሩ እዩ ዝንገር ዝነበረ። እቲ ብሌን ብድሆታት ክጥቀም ከሎ፡ ናብ ምድሪ ይቕጽል እዩ። እቲ ብሌን ድማ ብግቡእ ክጥቀም ከሎ፡ መሬት ከም ዝቅጽል ይፍለጥ፣ ስለዚ ኣይምተዓርገጥን እዩ። እዚ ከኣ ናይ ዞባ መገዲ እዩ።
ብኸመይ ከም እትጥቀመሉ: ብሰንኪ ጻዕሪ ወይ ብሰንኪ መፍረዲ ፍጥነት ምቕራብ፣ ድሕሪኡ ድማ ኣውጺእካ ምጥቃም። ናይ ቀደም ምስቲ ኣብ ስድራቤትኻ ዝወሰድካዮ ምስቲ ኣብ ስሩዕ ቦታ ዘሎኻ ክትወዳደር ትኽእል ኢኻ።
ከመይ ፈጣን እዩ?
- ሻምፒዮና
- በረራ ተንቀሳቃሲ፣ ኣብ ልዕሊ 900 ኪሎሜተር/ሰሙን (0.25 ኪሎሜትር/ስ).
- 1 ኪሎሜተር/ሰ.
- ፍጥነት
- ፍጥነት ምጽናሕ
እቲ በረኻ ካብ ሓደ ሓቂ ዝያዳ ዝሰፈረ እዩ እሞ ክትርእዮ ትኽእል ኢኻ።
ርኢ
- "Jet airliner" ጠቅስ እሞ ጻዕር፣ ድሕሪኡ "Rifle bullet" ክጥቀስ።መግለጺ: ልክዕ ከም ናይ ሎሚ ነገር፡ እኳ ደኣ ብግቡእ ዝጓዓዙ ነገራት፡ ኣብ መንጎኦም ክኸዱ ዘይክእሉ እዮም።
- "Orbit speed" ጠቅስ እሞ ጻዕርመግለጺ: እቲ ኳስ ኣብ ኩሉ መንገዲ ይጓዓዝ እዩ፣ ድሕሪኡ ድማ ናብቲ ካኖን ይኸይድ እዩ። ኣብ ግዜኡ ንጹር እዩ ዝውዕል፣ ግን መሬት ኣይምጥፍእን። እዚ ከኣ እቲ ዓለምለኻዊ ስፓስ ስታሽን ንምውጻእ ዘድልዮ ምኽንያት እዩ።
- ጻዕሪ ብግቡእ ክሰርሕ ይኽእል እዩ።መግለጺ: ብግቡእ: እቲ ዱካ ናብ ዝጸንሐ ዓወት ይኸይድ። ብፍጥነት: እቲ ዱካ ናብ ሓደ ዘልኣለም ዝጸንሕ ዓወት ይኸይድ።
- "Escape speed" ጠቅስ፣ ጻዕዳ ምጥቃም፣ እቲ ፕላኔት ናብ ወርሒ ክቕይርመግለጺ: At escape speed the ball leaves and never comes back. On the Moon, with its weaker gravity, orbit speed is only about 1.6 km/s.
ሓሳባት ኣብ ዙርያኡ
ስለምንታይ እዩ እቲ ኣብ ዙርያ ዝጓዓዝ ኳስ ዘይምውጻእ?
ንሳ ትወጽእ እያ፣ ኩሉ ግዜ። ኣብ ልዕሊ ምድሪ ዝርከብ ገጽ ብ5 ሚተር ንታችው ይቕጽል፡ ኣብ ሓደ ኪሎሜትር 8 ኪሎሜተር ክትጓዓዝ ከሎኻ፡ ከምኡውን እቲ ዝውረድ ነገር ብ5 ሚተር ኣብ ቀዳማይ ሰከንድኡ ይውጽእ እዩ። ስለዚ፡ ብጣዕሚ 8 ኪሎሜተር ኣብ ሰከንድ ናብ ጎን ዝንቀሳቐስ ኳሕኩሕ ብ5 ሚተር ኣብ ሰከንድ ይውጽእ፡ እቲ መሬት ድማ ብ5 ሚተር ይውጽእ። ካብቲ መሬት ክምለስ ኣይክእልን እዩ።
ስለምንታይ’ዩ እዚ ዝናብ ዝሰፍሕ?
ኣብ ምድሪ እቲ በረኻ እዚ ዝርከብ ቦታ ብ510 ኪሎ ሜትር (8% ካብ ርዝመት ምድሪ) እዩ ዝድለ፣ እቲ በረኻ ድማ ካብቲ ናይ ዓለም ኣውሮፕላን መቐመጢ ዝጓዓዝ ቦታ (400 ኪሎ ሜተር) ይበልጽ። ስለዚ፡ እቲ ኳስ ካብ ልዕሊ ኩሉ ኣየር ይጀምር። ኣብ ሰማይ ምስ ኣትዩ፡ እቲ ኳስ ክሓልፍ ከሎ፡ ነቲ ኳስ ከዕብይዎ ይኽእል እዩ። እዚ ኸኣ ምኽንያት'ዚ እዩ፡ እቲ ሩኬት ካብ ኣየር ክወጽእ እንከሎ፡ ናብ ጎንኡ ክኸይድ ከሎ፡ እቲ ኳስ ንጥፈታት ክገብር ይኽእል እዩ።
መነባብሮታት: ናጽነት ፕላኔት ካብ NASA/JPL (bodies.json); መንገዲታት ብቐሊሉ ናይ ክልተ-ኣእምሮ ዞባታት እዮም. ኣብ መዓልቲ ዝርከብ ፍጥነት ናይ ዕለታዊ ቁጽሪ እዩ: ኣውቶቡሳት ብ900 ኪሎሜተር/ሰሙን ይጓዓዙ, ከምኡ'ውን ጻዕዳታት ብ0.7 ክሳብ 1.2 ኪሎሜተር/ሰሙን ይፍለጡ, ብ1 ኪሎሜተር/ሰሙን ንኻልእ ፈጣን.
እቲ መራኸቢ ኩሉ ነገር ኣብ ልዕሊ ካልእ ዘለዎ ርክብ እዩ። መራኸቢ ምድሪ ንዅሉ ነገር ናብ ማእከልኡ ይመርሕ፣ እዚ ድማ ምኽንያት ናይቲ ነገራት ዝውጽእ ዘሎ እዩ።
ኣብ glossary →እቲ መንገዲ ናይ ሓደ ነገር ንዘለኣለም ኣብ ልዕሊ ሓደ ፕላኔት ወይ ነዊሕ ዝርከብ ኮከብ ዝውዕል እንተዘይኮይኑ፣ ምኽንያቱ ብግቡእ ፍጥነት ናብ ጎንኡ ይጓዓዝ ስለዝኾነ።
ኣብ glossary →እቲ ፍጥነት ኣብ ሓደ ቦታ ንዘሎ ፕላኔት ንምዕዋት ዝግባእ እዩ፣ ብተወሰነ ኣሃዝ እንተዘይተቐመጡ ወይ እንተዘይተጓዓዙ። ኣብ ልዕሊ ናይ ምድሪ ኣየር ድማ፡ 7.8 ኪሎሜተር/ሰከንድ ይኸውን።
ኣብ glossary →እቲ ዝግባእ ፍጥነት ካብ ገጽ ምድሪ ናብ ሓደ ናቱ ፕላኔት ንምውጻእ፡ ኣብ ልዕሊኡ ክወርድ ከሎ፡ 11.2 ኪሎሜተር/ሰከንድ እዩ፣ ኣየር እንተዘይተቐቢሉ።
ኣብ glossary →ድምጺ ኣብ ሓደ ዝንቀሳቐስ ነገር ክጥዕም እንከሎ፡ እዚ መገዲ'ዚ ይቕረ ይብል። እቲ ናይ ሓቂ ጦር መሣሪያ ብዚኣቶም ፍጥነት እንተተጣየሰ፡ ብድምጺ ክቃጠል ይኽእል እዩ።
ቍጽሪ-መፅሓፍ (ተጻዋሪ ጽሑፍ)
ካብ ርሒቕነት ዓውዲ ዝዝንጋዕ፡ ናብ ኋላ ይኸይድ። ኣብ መንጎ ርሒቕነት ዓወዲን ናይ ምፍታሕ ፍጥነት፡ ኣብ ማእከል ምድሪ ይርከብ። ኣብ ወይ ልዕሊ እቲ መፍቲሕ ፍጥነት፡ ንጹር እዩ ዚወጽእ።
| ናጽነት | መራኸቢ | ርሒቕ |
|---|---|---|
| ምድሪ | 7.61 ኪሜ/ሴ | 10.8 ኪሜ/ሴ |
| ናጽነት | 1.62 ኪሜ/ሴ | 2.29 ኪሜ/ሴ |
| ማርች | 3.42 ኪሜ/ሴ | 4.84 ኪሜ/ሴ |
ኳስ ኣውጽእዎ፡ ናብኡ ይኸይድ። ብቐሊሉ እንተተጣዕሰ ግን ኣይትኸውንን እዩ። ኣብ ምድሪ፡ እቲ ፍጥነት 11.2 ኪሎሜተር ኣብ ሓደ ሰከንድ እዩ፣ ከምኡ’ውን እዚ ንምርካብ እዩ ሮኬትታት ከምዚ ዓይነት ትልሚ ዘለዎም።
ብግቡእ ኺዕወት ከሎ፡ እቲ ዝውረደሉ ነገር ኣይምመጽእን እዩ።
ርአ
ኳስ ናብ ኣእምሮኻ ምውሳድ፡ ናብ ዝለዓለ ደረጃ ይኸይድ እዩ። ብኸምዚ ዝኣመሰለ ምትእኽኻብ፡ እቲ መሳርሒ ንኹሉ ግዜ ይቕጽል እዩ። እንታይ እዩ እቲ ፍጥነት እዚ ዝደፍእ ዘሎ፡ ልክዕ ከም’ቲ ኣብ ቅድሚኡ ዘይምውጻእ?
ኣየናይ? እዚ ድማ speed of escape (ወይ speed of escape) ተባሂሉ ይጽዋዕ። ብቐጥታ ኺድ፣ ብዘይ ነገር ዝቆጻጸረካ፡ ግራቪቲ ድማ ኣይትቕጽልን ኢኻ።
| ዓለም | ፍጥነት ምውጻእ ካብ ገጽ ምድሪ |
|---|---|
| ናጽነት | 2.4 ኪሎሜተር/ሰ |
| ማርች | 5.0 ኪሎሜተር/ሰ |
| ምድሪ | 11.2 ኪሎሜተር/ሰ |
| ጁፒተር | 59.5 ኪሎሜተር/ሰ |
| ሰ | 617.6 ኪሎሜተር/ሰ |
እቲ ካብ ወርሒ ዝውጻእ ፍጥነት ንኹሉ ኵነታት ምድሪ ይኸፍሎ እዩ። እዚ ድማ ሓደ ምኽንያት እዩ እቲ ወርሒ ንዘለኣለም ክኸውን ዝኽእል ቦታ ንምውጻእ ካብኡ ንጥፈታት ናብ ስዋዕት ከውጽእ ይኽእል እዩ።
ኣብ’ቲ መሳርሒ ካኖን፣ እቲ ወርሒ ተጻሒፉ ኣሎ። ጻዕሪ ዝስዕብ ኣብ መጻኢ ክነግረካ ይግባእ
ርዱእ
እቲ ዑደት ድማ ኣብ ሓደጋ እንተኣተወ፡ እቲ ማይ ብቐጥታ ናብቲ ናይ ማይ “እኽሊ” ይኸይድ እዩ። ኬነቲክ ኤንጂን ምስቲ ንኡስ-ኤንጂን ንምምጻእ ዝግባእ ንክኸውን ምቕያር:
½ v² = μ / r ⇒ v_escape = √(2μ / r)
ምስቲ ርሒቕ ፍጥነት √(μ/r) ተዓጻጺሩ፡ ፍጥነት ምውሳድ ሁልጊዜ √2 ≈ 1.414 ጊዜታት እዩ እቲ ርሒቕ ፍጥነት ኣብ ሓደ ርሒቕነት።
ክልተ ኣገዳሲ ሓቅታት:
- ብማሳኻ ኣይትመርጽን እዩ። ሓደ ሻሕሊን ሓደ ናጻ መርከብን እኩል ፍጥነት የድልዮም። (እቲ ናጽነት ኣዝዩ ብዙሕ ንጥፈታት ይደልይ እዩ።)
- ኣብ መን ጀሚርካ ከም እትጅምር እዩ ዚመርሕ። ኣብ ርሒቕ ቦታ፡ r ይበልጽ፣ ምውጻእ ድማ ይኸይድ እዩ። ካብቲ ኣብ ዞባ ምድሪ ዝርከብ ቦታ ጀሚሩ፡ እቲ ፍጥነት ናይ ምውጻእ ዓለም ብቐንዱ 4.3 ኪሎሜተር/ሰከንድ እዩ ነይሩ።
ሮኬትታት ኣብ ምድሪ ክሳብ 11.2 ኪሎሜተር/ሰከንድ ኣይጥፍኡን እዮም። ነታ መኪና ኣብ ዝጸንሐሉ እዋን ብደቂቕ ይኸዱ። ፍጥነት ምውጻእ፡ እቲ ፍጥነት ዝግባእ ንዓይኒ ዘይምሕላው፣ ከም ሻዕብያ ብኽፋት ዝጠፍአ ነገር እዩ።
መረጺ
ኣብ መልክዕ ናይቲ ዝለዓለ ኣውራጃዊ ენერგიያ ε = v²/2 − μ/r, ምፍታሕ ማለት ε ≥ 0 እዩ. At exactly ε = 0 the path is a parabola and the speed tends to zero at infinity. ካብዚ ዝዓቢ፡ እቲ መንገዲ ሓደ ሒፐርቦላ እዩ፣ እቲ ዕሽሽ ድማ ኣብ ርሑቕ ቦታ ዝረኸበ ፍጥነት ይሕብር፣ እቲ hyperbolic excess speed v∞:
v² = v∞² + v_escape², C₃ = v∞²
ተሳተፍቲ ዕላማታት ብ C₃ (km²/s²) ንውዕል ዑደት ይጥቀሙ። ንማርስ ንምውጻእ፡ v∞ ኣብ መዕረፊ 2.9 ኪሎሜተር/ሰ. እዩ፣ ከምኡ’ውን C₃ ≈ 8.7 ኪሎሜትር²/ሰ.
እዚ ርክብ’ዚ ሓደ ካብቶም ብቐንዱ ዘጥፍኡ ውጽኢት ኣብ መዕረፊ ስፓስ፣ እቲ Oberth effect ይቕይሮ። ሓደ ኣብ ማእከል ናይ ግራቪታሽን ዝግበር ጻዕሪ፡ ኣብቲ ንስኻ ንጹር ክትጓዓዝ ከሎኻ፡ ካብቲ ኣብ ሩቅ ዝግበር ጻዕሪ ብዝያዳ v∞ ይወስድ እዩ። From a 200 km parking orbit around Earth (circular speed 7.78 km/s, escape speed 11.0 km/s), reaching v∞ = 2.9 km/s needs only about 3.6 km/s of engine burn, not 3.2 + 2.9 = 6.1 km/s. እቲ Delta-v Map እዚ ንየሆዋ ንምውጻእ ካብ ዝንቡር ምድራዊ ዑደት ይጥቀመሉ እዩ።
ፈትሹ
ኣብ ወርሒ፡ ብግቡእ ዝስዕብ ፍጥነት ጻውዒት ምቕራብ፣ ድሕሪኡ ድማ ብግቡእ ዝስዕብ ፍጥነት ምቕራብ። እቶም ክልተ መንገዲ ተዓዚብዎም። እቲ ሓደ ድማ ኣብ ምድሪን መርስትን ይጥቀሙ።
ናጽነት ማለት ኣብ ልዕሊ ህዝቢ ኤርትራ ምውሳድ እዩ።
ፈጣን ሕቶታት
3 ሕቶታት ፈጣን. መልሲ ምውሳድ እንተ ትሓስብ ክትርኢ።
-
ፍጥነት መላኺት ምድሪ ካብ ገጽታኣ ዝርከብ፡
- A 7.9 ኪሎሜተር/ሰ
- B 11.2 ኪሎሜተር/ሰ
- C 29.8 ኪሎሜተር/ሰ
- D 617 ኪሎሜተር/ሰ
መልሲ ኣሳየ
B. 11.2 ኪሎሜተር/ሰ
-
እቲ ዝፍለጥ ፍጥነት ናይቲ ኣብ ሓደ ርሒቕ ዘሎ ዞባ ዝርከብ ፍጥነት ክንደይ ጊዜ እዩ?
- A 2
- B √2 (ብእተወሰነ መጠን 1.41)
- C 1/2
- D π
መልሲ ኣሳየ
B. √2 (ብእተወሰነ መጠን 1.41)
-
እቲ ፍጥነት ምጽናሕ ኣብ ክብደት እቲ ዝውሰድዎ ነገር ይመርኮስ ድዩ?
- A ኣየናይ ዓይኒ እዩ ዝዓበየ?
- B ኣየናይ ዓይኒ እዩ ዝኸውን?
- C ኣይ፣ ብማዕረ ናይቲ ፕላኔት ጥራይ እዩ፣ ከምኡ'ውን ኣብ ርሒቕ መነባብሮ
- D ኣብ ኣየር ጥራይ
መልሲ ኣሳየ
C. ኣይ፣ ብማዕረ ናይቲ ፕላኔት ጥራይ እዩ፣ ከምኡ'ውን ኣብ ርሒቕ መነባብሮ
ቃላት ኣብ’ዚ ትምህርቲ’ዚ
ምንጭታት
- 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
እዚ ትምህርቲ'ዚ ብሊስንስ CC BY-SA 4.0 እዩ ዝርከብ።