ስለምንታይ ሓደ ዞባ ዝውረድ እዩ

እቲ ኣብ ስታሽን ኣየር ዝርከብ ኩሉ ኣውሮፕላን፡ ዝወጽእ እዩ። ከምኡ ድማ ስታሽን፣ ከምኡ እውን ወርሒ። ሓደ ካብቶም “ኣብ ልዕሊ ብረታዊ ቃልሲ” ኣይኰነን. ኣብ ልዕሊ ምድሪ ይውጽኡ እዮም፣ ብቐንዱ ድማ ኣይምጥፍእዎን እዮም።

ሓደ ዞባ ብቐጥታ ዝውረድ እዩ እቲ ዘየቋርጽ።

ርአ

ብግዜኡ፡ ኳስ ናብ ጎንኻ ምውሳድ፡ ናብ ምድሪ ይቕጽል እዩ። ብኸምዚ እንተተጣዕሰ፡ ካብኡ ርሒቑ ይርከብ። Now imagine throwing it so hard that, by the time it has fallen one metre, the ground beneath it has curved away by one metre too. ገና ይውደቕ ኣሎ። ግን ኣይምቅርብን እዩ።

ኣብ ምድሪ እዚ ዝኸውን ኣብ ልዕሊ 7.8 ኪሎሜተር/ሰ ኣብ ገጽ ምድሪ (28,000 ኪሎሜትር/ሰ.) ኣብ ምድሪ ዘሎ ነገር ብኸምዚ ዓይነት ፍጥነት ክጓዓዝ ኣይኽእልን እዩ፣ ምኽንያቱ እቲ ኣየር ባዕሉ ይቆጻጸሮ ስለዝኾነ፡ ስለዚ መጀመርታ ካብቲ ኣየር ንላዕሊ ክንከይድ ኣለና። እዚ እዩ እቲ ሮኬት ዝገብር፡ ካብ ኣየር ንላዕሊ ናጻ ዝውዕል መርከብ ይቕጽል፡ ድሕሪኡ ድማ ብግዜኡ ይጥቀመሉ፣ ብቐሊሉ እዩ።

• ካብ ፍጥነት ዞባ ዝዝንጋሕ፡ እቲ መንገዲ ናብ ምድሪ ይቕጽል
• ፍጥነት ዞባ: ሓደ ድራይቭ
• ፈጣን: ኣልሊፕስ፣ ናብ ውሑድ ዝጓዓዝ
• ካብ speed of escape ዝዓቢ (ኣብ ልዕሊ 11 ኪሎሜተር/ሰ. ካብ ዝንቡር ዞባ): እቲ መንገዲ ይኸይድ እዩ፣ ኣይምመለስን እዩ።

መጀመርታ ኣውራጃ: እንታይ ዓይነት ግራቪተሽን እዩ ኣብ ልዕሊ ናይ ዓለምለኻዊ ስፓስ ስታሽን ዝርከብ፣ ምስ ምድሪ ተተሓሒዙ?

90% ከም ዝደፍኡ። ኣውሮፕላንታት ክነብሩ ዝኽእሉ ምኽንያት ግራቪታሽን ስለ ዘይነበረ ዘይኮነስ፡ እቶም ኣውሮፕላንን መርከብን ኣብ ሓደጋ ስለዝርከቡ እዩ ነይሩ።

ኣብ ኣትክልቲ ምድሪ ዝውዕል ኩሉ ነገር ብተመሳሳሊ ፍጥነት ይውጽእ፣ ከምኡ’ውን ምንም ነገር ካልእ ነገር ኣይትጭነቕን እዩ። እዚ እዩ ምኽንያት እቲ ኣውሮፕላን ዝሽፍን ዘሎ። ኣጀንዳታት ስፓስ ማይክሮግረቪቲ ይብልዋ።

ርዱእ

ኣብ ልዕሊ ምድሪ፡ гравитאַציע ብግቡእ ምስ ኣዝዩ ዝደፍአት g = GM/r² ትዕዝብታታቱ ትወስድ። ኣብ ዱርያ ናይ ራዲየስ r ብግቡእነት v ምቕጻል ናብ ማእከል v²/r ክምለስ ይግባእ። ሓደ ዞባ እቲ гравитאַציע እዚ ምጥቃም እዚ ዝህቦ ቦታ እዩ:

v²/r = GM/r²  →  v = √(GM / r)

ምስ GM ምድሪ = 398,600 ኪሎሜትር ኩብ/ሰከንድ²ን r = 6,371 + 200 = 6,571 ኪሎሜተርን፣ v ≈ 7.79 ኪሎሜተር/ሰከንድ ኣብ ርሒቕ ናይቲ ኒውተን ዝሃቦ 600 ኪሎሜተር ባሕሪ ኣብ ፊልም፣ r = 6,978 ኪሎሜትር v = 7.56 ኪሎሜተር/ሰ.

እቲ ግዜ ናይ ሓደ ዞባ ከምዚ ይኸውን: T = 2πr / v, ልዕሊ 88 ደቂቃታት ኣብ 200 ኪሎሜተር. ዞባታት ዝለዓለ ደረጃ ድማ ብኸምዚ ዝኣመሰለ ይቕጽል፡ እቲ ወርሒ፣ 384,400 ኪሎሜተር ኣብ ርሒቑ ዘሎ፣ 27.3 መዓልትን ሰዓትን ይወስድ።

መረጺ

ኣብ ርዝመት r₀ ምስ ፍጥነት v ተቐቢሉ ይጅምር፡ እቲ መንገዲ ድማ ሓደ ኮኒካዊ ክፍሊ እዩ፣ ማእከል ምድሪ ኣብ ሓደ ማዕበል እዩ። ናጽነት

ε = v²/2 − μ/r₀,

ቅርጽን ኣርእስቲን ይመርጽ: ε < 0 is an ellipse (including the circle and the paths that hit the ground, which are ellipses interrupted by the surface), ε = 0 a parabola, ε > 0 a hyperbola. ε = 0 ምስ ኣቕረብና ፍጥነት ምውጻእ v_esc = √(2μ/r₀) እዩ ዝህበና፡ ማለት ብቐሊሉ √2 ግዜ ፍጥነት መዛሙርታዊ ኣብ ሓደ ከፍታ.

ሓደ ጻዕዳዊ መእተዊ ንዅሉ ግዜ እቲ መእተዊ ኣብ apsis ይቕጽል: እቲ ዝለዓለ ነጥቢ ናይቲ ዑደት እንተ v ካብ ፍጥነት ማእከል ዝስዕብ ኮይኑ፣ እቲ ዝዝከረ ድማ እንተ ልዕሊኡ ኮይኑ። እዚ ድማ እቲ ብቐሊሉ ዝውዕል ኳሕታት ኣብ ፊልም ካብ ሸነኽ ይፍለጥ፣ ከምኡ’ውን እቶም ብቐሊሉ ዚምለስዎ ካብ ትሕቲኡ ይኸዱ እዮም።