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 |
እቲ ሓይልን ፀሓይን ዝሰርሕ ሓይሊ፡ ነቲ ኣብ ምድሪ ዘሎ ኣዝዩ ጽቡቕ እዩ፣ ከምኡ’ውን እቲ ንጨረቃ ዘዕብየሉ ሓይሊ እውን ከምኡ’ዩ። እቲ ዓቢይ ሓሳባት ናይ ኢሳክ ኒውተን እዚ እዩ ነይሩ፡ ሓደ ሕጊ ንዅሎም ይገልጽ። እዚኣቶም ናጽነትኩም ክረኽቡ ይኽእሉ እዮም

እቲ ወርሒ ኣብ ምድሪ ንዘለኣለም ይውጽእ እዩ። ሒዙ ይኸይድ ኣሎ።
ርአ
ኳስ ከውጽእ ከሎ ይቕጽል እዩ። ናብ ጎንኻ ሒዝካዮ ግና፡ ኣብኡ ይውጽእ እዩ፣ ግን ካብኡ ንላዕሊ ይውሰድ እዩ። ዒሳክ ኒውተን ሓደ ቀላል ሕቶ ኣቕረበ፡ እንታይ ክገብር ከም ዝኽእል እንተተባህለ?
ናጻነት ኣብ ልዕሊ ኵሉ ነገር እዩ፣ ብቐጥታ ድማ ንኹሉ ነገር ይፍትን እዩ። ጻዕዳ ብደቂቕ ኣውጽእ እሞ ናብ ዝንቡር ይቅጽል’ውን መሬት ይጥምት ብኸምዚ ዝኣመሰለ ምትእኽኻብ፡ ምድሪ ተንሲኣ ስለ ዘለዋ፡ መሬት ካብቲ ብጣዕሚ ዝቐረበ ኳስ ይውጽእ እዩ። ኣብ ልክዕ እቲ ፍጥነት, እቲ መሬት ይፍለጥ ብቐሊሉ ከም እቲ ኳስ ዝውጽእ. እቲ ኳስ ይኸይድ እዩ፣ ግን ኣይምውጻእን። ኣነ
ምስቲ ሻንጣ ዝስዕብ ተሞክሮ። ብደቂቕ ጀሚርካ፡ ድሕሪኡ ብግቡእ ተኸይድ:
- ብዝሒ ይኸይድ: ናብ ኋላ ይቕጽል (ኣረንጓዴ)
- ብቐሊሉ: ኣብ ዙርያኡ ይኸይድ (ኣረንጓዴ)
- ብዝሓድግ ፍጥነት: ይፍለጥ’ዩ ኣይምመጽእን (ስሉጥ)።
እዚ ድማ ምኽንያት እቲ ኣውሮፕላናት ዝሽፍኑሉ ምኽንያት እዩ። ካብ ግርጭት ኣይኮኑን ዝውጹ። እቶም ተሳፋሪኦምን መርከብኦምን ኣብ ምድሪ ይውጽኡ ኣለዉ።
ርዱእ
እቲ ሕጊ ኒውተን ናይ ዓለምለኻዊ ምንቅስቓስ ዝብሎ፡ ኩሉ ክብደት ኣብ ካልእ ክብደት ይጥቀም እዩ።
F = G · M · m / r²
- F ድማ እቲ ሓይልን Mን mን ከኣ እቶም ክልተ ብዛዕባታትን r ድማ እቲ ርሒቕነት ኣብ መንጎ ማእከልኦምን እዩ፡፡
- G እዩ እቲ ግራቪታሽን ዘቕርቦ መገዲ፡ 6.674 × 10⁻¹¹ N m² kg⁻²
ኣብኡ ክልተ ኣተሓሳስባታት ተቐቢሎም ኣለዉ:
- ኣኽሊል ኵነታት ብቐንዱ ይዓጽወካ እዩ። እቲ ክብደት ዝደፍእ፡ እቲ ሓይልን ይድፍእን እዩ።
- ንጥፈታት ብግቡእ ይቕልጡፍ። ንጥፈታት እንተተደጋጋሚኻዮ፡ እቲ ሓይልን ምትእምማንን ናብ ሓደ ኣኽራይ ይኸይድ እዩ። እዚ እዩ እቲ ሕጊ ምትላል-ስኩዌር።
ኣብ ናጽነት፡ እቲ ዝውዕል ነገር ዝፍለጥ ፍጥነት g = GM / r² እዩ ንዓለም እዚ ዝህብዎ 9.8 m/s² ኣብ ገጽ ምድሪ እዩ። ኣብ ርሒቕ ስፔስ ስታሽን (420 ኪሎሜተር) r ብ7% ጥራይ እዩ ዝዓቢ፣ ስለዚ ግራቪቲ እውን ከም 88% ይኸውን።
ንዑቕባ ዞባዊ፡ መራኸቢ ብርሃን እቲ ዝግባእ ምጥቃም ክህብ ኣለዎ፡ ነቲ መንገዲ ንምግዛእ:
v_circular = √(GM / r)
ኣብ ገጽ ምድሪ እዚ ድማ 7.9 ኪሎሜተር/ሰ. ካብ ሩፋኤል ብእግሪ ዝጓዓዝ፡ ኣብ ልዕሊ 28,000 ኪሎሜተር/ሰሙን
መረጺ
ኣብ ተግባራዊ ህይወት፡ Gን Mን ብቐንዱ ኣይነጥፍኦን። እቲ ምርካብ μ = GM፣ እቲ ግሬቪታቶርያዊ ፓራሜተር፡ ብቀጥታን ብዝያዳ ብጥንቃቐን ካብ ምንቅስቓስ ወርሒታትን መርከብታትን ይቕመጥ። For Earth, μ = 398,600.4355 km³ s⁻², known to a few parts per billion, while G itself is known only to about 22 parts per million (CODATA 2018). እቲ ኣብ ቴብላት ዝተጠቕሰ ናይ ምድሪ ክብደት μ ን G ዚኸፍሎ እዩ፣ ከምኡ’ውን ነቲ ዘይምርግጋጽነት G ይወርሶ እዩ።
እቲ መሳርሒ ካኖን ነቲ ምንቅስቓስ ብቐሊሉ ንምፍታሕ ናይ ሓደ ሕቶ ክልተ-ኣእምሮታት ይፍትሽ እዩ። ሓደ ርሒቑ ዝርከብ መዕረፊ ካብ ራዲየስ r₀ ምስ ፍጥነት v፡ ናይ ኣግላይ ሞመንት h = r₀vን ኮኒካዊ ዑደት:
r(ν) = p / (1 + e cos ν), p = h² / μ, e = |p / r₀ − 1|
እዚኣ ኣብ ዝርከብ ዞባ ካብ ፐርያፕሲስ v ካብ ፍጥነት ዞባ ዝስዕብ እንተ ዀይኑ፡ እቲ መገዲ ናብ ውሽጢ ይኸይድ፡ ከምኡ’ውን ካብ ገጽ ምድሪ እንተ ኾይኑ፡ እቲ ኳስ ኣብ ምድሪ ይውርድ። ኣብ √(μ/r₀) እቲ ዞባ ሓደ ድራይቭ እዩ (e=0). ኣብ √(2μ/r₀) ናብ ፓራቦላ ይውሰድ (e=1)፡ እቲ ኳስ ድማ ይፍለጥ።
ሕጊ ኒውተን እውን እንታይ ምዃኑ ይገልጽ፡ ስለምንታይ እቲ መርከብ ናይቲ ዕላል ብተደጋጋሚ ዝሰፍሐ እዩ: ኣብ ሓቂ፡ ኣየር ንኹሉ ካኖንቦል ካብ ፍጥነት ዞባኡ ብዙሕ ጊዜ ይርዳእ እዩ፣ እዚ ኸኣ ምኽንያት እቲ ሮኬትታት ካብ ገጽ ምድሪ ክወጹ እንከለዉ፡ ካብቲ ናብ ጎንኦም ክኸዱ ከሎ ዝጸንሑዎ ምኽንያት እዩ።
ፈትሹ
ኣብ ምድሪ፡ ረኣ እቲ ዝዝንጋዕ ፍጥነት ምውጻእ፡ እዚ ድማ ንዑቕባ ይህብ። ድሕሪኡ ናብ ወርሒን መርከቢ ማርስን ተቐይሩ። ስለምንታይ እዩ መልሲ እዚ ብዙሕ ዘየለን? ምስቶም ቁጽርታት ኣብ ጽሑፍ ተመልከቱ።
ናጽነት ማለት ኣብ ልዕሊ ህዝቢ ኤርትራ ምውሳድ እዩ።
ፈጣን ሕቶታት
3 ሕቶታት ፈጣን. መልሲ ምውሳድ እንተ ትሓስብ ክትርኢ።
-
ርሒቕነት ክልተ ነገራት እንተ ኣድላዪኻዮ፡ እቲ ኣብ መንጎኦም ዘሎ ግቡእ ሓይልታት ይኸውን፦
- A ሰለስተ ግዜ ይበልጽ
- B ሰለስተ እኳ ደጉም
- C ሓደ ኣጋጣሚ
- D ዘይተቐየረ
መልሲ ኣሳየ
C. ሓደ ኣጋጣሚ መራኸቢ ብርሃን ሕጊ ናይቲ ንቓል-ስኩዌር ይከተል። 1/2² = 1/4
-
ኣውሮፕላንታት ኣብ ስታሽን ስፓይስ ዓለምለኻዊ ይፍለጡ እዮም፡ ምኽንያቱ:
- A ኣብ ስፍራ ግርጭት የልቦን
- B ኣብ ልዕሊ ምድሪ ይውጽኡ እዮም ምስ ስታሽን
- C እቲ ስታሽን ኣብ ውጹእ ኣየር ምድሪ እዩ
- D ፀሓይ ትሓልፎም
መልሲ ኣሳየ
B. ኣብ ልዕሊ ምድሪ ይውጽኡ እዮም ምስ ስታሽን ኣብ ርሒቕነት ናይቲ ስታሽን ግራቪታሲዮን ግና ክሳብ ሕጂ 90% ካብቲ ኣብ ገጽኡ ዘሎ ዋጋ እዩ ነይሩ።
-
እንታይ እዩ እቲ ኣብ ልዕሊ ምድሪ ዝርከብ ዑደት (ኣብ ኣየር ዘይተቐበልካ)?
- A 0.8 ኪሎሜትር/ሰ
- B 7.9 ኪሎሜትር/ሰ
- C 11.2 ኪሎሜተር/ሰ
- D 30 ኪሎሜተር/ሰ
መልሲ ኣሳየ
B. 7.9 ኪሎሜትር/ሰ v = √(GM/r) = √(398,600 / 6,371) ≈ 7.9 ኪሎሜተር/ሰከንድ። 11.2 ኪሎሜተር/ሰከንድ ድማ ፍጥነት ምውጻእ እዩ።
ቃላት ኣብ’ዚ ትምህርቲ’ዚ
ምንጭታት
- NASA JPL, Basics of Space Flight, Chapter 3: Gravity and Mechanics
- I. Newton, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687), Book III; the cannon thought experiment is in 'A Treatise of the System of the World' (1728)
- CODATA 2018 value of the Newtonian constant of gravitation (NIST)
- JPL SSD: astrodynamic parameters (GM values)
- NASA NSSDCA Planetary Fact Sheet
እዚ ትምህርቲ'ዚ ብሊስንስ CC BY-SA 4.0 እዩ ዝርከብ።