بۇ دەرس Local Solar System فوندى گۇرۇپپىسىنىڭ ئەزاسى تەرىپىدىن يېزىلغان بولۇپ، ماھارەتلىك تەھرىرلەشچى تەرىپىدىن ياخشىلىنىدۇ. بۇ ماقالىنى ئوقۇپ بولغاندىن كېيىن، ئۆزىڭىزگە بىر نەرسە يېزىپ بېرەلەيسىزمۇ؟
سىز كۆرگەن ھەر بىر ئالەم ئۇچقۇچىسى ئايرودرومدا يۈزۈپ يۈرۈپ چۈشۈپ كېتىدۇ. So is the station, and so is the Moon. ئۇلارنىڭ ھېچقايسىسى يەنىلا «ئۈچىنچى دۇنيا» غا كىرەلمەيدۇ. ئۇلار يەر يۈزىدە ھەرگىزمۇ ئولتۇراقلىشىپ قالمايدۇ، بەلكى ئۆزلىرى ياشايدىغان جايغا قايتىپ كېلىدۇ.
بۇ بىر خىل يەنىلا داۋام قىلىۋاتقان ۋە ئاخىرلاشمىغان بىر ھاياتلىقتۇر.
كۆرۈڭ
توپنى يانغا تاشلاپ، توپ يەر ئاستىغا چۈشۈپ كېتىدۇ. ئۇزۇنغا سوزۇلغان يىغىلىشلار، يىغىنلار ۋە يىغىلىشقا قاتناشقانلار. سىز ئۇنى شۇنچە قاتتىق تاشلىغانلىقىڭىزنى ئويلاپ بېقىڭلاركى، ئۇ بىر مېتىر چۈشۈپ بولغاندا، ئۇنىڭ ئاستىدىكى يەر بۇرۇلۇپ كەتتى بىر مېتىرمۇ. ئۇ تېخى چۈشۈپ تۇرماقتا. ئۇ ھەرگىزمۇ يېقىنلاشمايدۇ.
On Earth that happens at about 7.8 km/s near the surface (28,000 km/h). يەر يۈزىدىكى ھېچقانداق نەرسە شۇنچە تېز ماڭالمايدۇ، چۈنكى ھاۋا ئۇنى توختىتىدۇ، شۇڭا بىز ئالدى بىلەن ھاۋادىن يۇقىرىغا چىقىمىز. بۇ راكېتانىڭ قىلىدىغان ئىشى: ئۇ بىر كېمە-ئالەمنى ھاۋاغا كۆتۈرۈپ، ئۇنى قوزغىتىدۇ يېنىك. ناھايىتى ئېغىر
- سىزىقنىڭ تېزلىكى orbital speed دىن ئاستا: يول يەر يۈزىگە كىرىدۇ.
- يەنى ئوبوروتلۇق تېزلىك: بىر دۈمبە.
- يەنى، بىر تەرەپتىن، پىلانلىق تۇغۇت، يەنە بىر تەرەپتىن، ئائىلە تەربىيىسى.
- escape speed دىن تېزرەك (تېخىمۇ تۆۋەن بولغان ئوربىتتىن 11 كيلو مېتىر/سىكۇنت): يول ئېچىلىدۇ ۋە قايتمايدۇ.
ئالدى بىلەن ئويلاپ بېقىڭلار: خەلقئارا ئالەم ئىستانسىسىنىڭ يۇقىرىلىقىدىكى يۈكسەكلىكنىڭ يەر شارى بىلەن سېلىشتۇرغاندا قانچىلىك كۈچلۈك ئىكەنلىكىنى.
90% نى ئىگىلىگەن. بۇ خىلدىكى پىلانلار ھەرگىزمۇ بىر تەرەپ قىلىنمايدۇ، بەلكى ئۇلارنىڭ ئەمەلىيلەشتۈرۈلىشى ئۈچۈن تەييارلىق كۆرۈلىدۇ.
ھەممە ئادەمنىڭ كۆڭلىدە بىر خىل ئارزۇ-ئارمان بولىدۇ، ئەمما ھېچكىم بۇنى ئەمەلگە ئاشۇرالمايدۇ. شۇڭا ئالەم ئۇچقۇچىلىرى يۈزىدۇ. بۇ microgravity دەپ ئاتىلىدۇ.
چۈشەن
يەر شارى ئەتراپىدا ئايلىنىش جەريانىدا، يەر شارىنىڭ مەركىزىي قىسمى بىلەن غەرب قىسمىغا ئوخشاشلا بىر خىل ئېقىم پەيدا بولىدۇ. Moving in a circle of radius r at speed v needs a pull towards the centre of v²/r. ئوبوروت بولسا، جامائەتچىلىكنىڭ يەنىلا شۇنى تارتىدىغان جايى:
v²/r = GM/r² → v = √(GM / r)
With GM of Earth = 398,600 km³/s² and r = 6,371 + 200 = 6,571 km, v ≈ 7.79 km/s. At the height of Newton’s imaginary 600 km mountain in the film, r = 6,978 km and v = 7.56 km/s.
The time for one lap follows: T = 2πr / v, about 88 minutes at 200 km. Higher orbits are slower and longer: the Moon, 384,400 km away, takes 27.3 days.
باشلىغۇچى
Launch horizontally at radius r₀ with speed v and the path is a conic section with Earth’s centre at one focus. بىر كىلوگرامدىكى ئېنېرگىيە،
ε = v²/2 − μ/r₀,
شەكىلنى بەلگىلەيدۇ: 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 بىر گېپېربولا. Setting ε = 0 gives escape speed v_esc = √(2μ/r₀), exactly √2 times the circular speed at the same height.
سىزىقچە ئېلان قىلىش ھەرگىزمۇ ئېلان نۇقتىسىنى apsis غا قويمايدۇ: v نىڭ تۈز يوللۇق تېزلىكى تۆۋەن بولسا، ئوربىتتىكى ئەڭ يۇقىرى نۇقتىدا، v نىڭ تۈز يوللۇق تېزلىكى يۇقىرى بولسا، ئەڭ تۆۋەن نۇقتىدا. بۇ پىلاننىڭ ئاساسلىق مەقسىتى، تاغلاردىكى ئېگىزلىكنى ئازايتىش ۋە ئۇلارنىڭ ئورنىنى يېڭىدىن قۇرۇش ئارقىلىق يەر شارىنىڭ يەر يۈزىدىكى ئەڭ چوڭ شەھەر بولۇش ئىدى.
سىناپ بېقىش
3D كۆرۈنۈشنى تارتىڭ، شۇنىڭ بىلەن ئۈستىدىن ئۆتۈپ كېتىدىغان يۇمشاق يولغا قاراپ ماڭالايسىز. ئاندىن ھەر سېكۇنتتا 6 كىلومېتىر تېزلىكتىكى توپقا قايتىپ بېرىڭ. دوستىڭىزغا بىر جۈملە سۆزدە نېمە ئۈچۈن ھەر سېكۇنتتا 7.6 كىلومېتىر تېزلىكتىكى توپ يەر ئاستىغا چۈشمەيدۇ دەپ چۈشەندۈرۈپ بېرىڭ. بۇ يەردە «قۇر» دېگەن سۆزنى ئىشلىتىڭ.
ياخشى، قىيىنچىلىقلار ئوقۇشنى توختىتىدۇ.
تېز سىناق
3 تېز سوئاللار. توغرا جاۋاب بەرگەنلىكىڭىزنى كۆرۈش ئۈچۈن بىر جۈملە تاللاڭ.
-
يەر شارىنىڭ يۈزىگە قارىغاندا، ئالەم ئىستانسىسىنىڭ يۇقىرىلىقىدا (تېخمىنەن 400 كىلومېتىر) يەر شارىنىڭ تارتىش كۈچى قانچىلىك كۈچلۈك؟
- A Zero
- B 10% ئەتراپىدا
- C 90% تىن كۆپرەك
- D دەل شۇ
جاۋابنى كۆرسىتىش
C. 90% تىن كۆپرەك Gravity weakens with the square of the distance from Earth's centre: (6,371 / 6,771)² ≈ 0.88. Astronauts float because they are falling together with their station.
-
نېمە ئۈچۈن بىر يۇلتۇز يەر ئاستىغا چۈشۈپ كېتىدۇ؟
- A سىز بۇ يەردە بىر نەرسە تاپالمايسىز، لېكىن ئۇ يەر ئاستىدا تۇرغان يەرنى تېزلا ئېچىپ تاشلاپ كېتىدۇ.
- B سىزنى ئاسماننىڭ ۋاكۇئۇمى تۇتۇپ تۇرىدۇ
- C ئۇنىڭ ماشىنىلىرى ئۇنى يۇقىرىغا كۆتۈرىدۇ
- D ئاينىڭ تەسىر كۈچى ئۇنى كۆتۈرۈپ چىقىرىدۇ
جاۋابنى كۆرسىتىش
A. سىز بۇ يەردە بىر نەرسە تاپالمايسىز، لېكىن ئۇ يەر ئاستىدا تۇرغان يەرنى تېزلا ئېچىپ تاشلاپ كېتىدۇ.
-
توپنىڭ تىك ھالدا ئېتىش سۈرئىتى قاچۇش سۈرئىتىدىن تېز بولىدۇ. نېمە بولىدۇ؟
- A ئۇ يەر شارىنى بىر قېتىم ئايلىنىپ ئاندىن چۈشىدۇ
- B ئۇ ئەڭ يېقىن يولغا كىرىدۇ
- C ئۇ يەر شارىنى تاشلاپ كېتىدۇ، قايتىلانمايدۇ
- D ئۇ مۇئەييەن بىر ئېگىزلىكتە توختايدۇ
جاۋابنى كۆرسىتىش
C. ئۇ يەر شارىنى تاشلاپ كېتىدۇ، قايتىلانمايدۇ
ئاخىرلاشتۇرۇش قۇرى
- دەرسنى ئوقۇش
- قىيىنچىلىقنى بېسىپ ئۆتتۈم
- سىناقنى تاپشۇرۇپ ئالدىم
بۇ قورالدا ئوقۇغان دەرسىڭىزنى ساقلاش ئۈچۈن، ئۇنى تولۇق دەپ چەكلە.
دەرس پۈتتۈرۈلدى. ياخشى بولدى!
ئالدىنقى ئوربىتىغا يېتىشبۇ دەرستىكى سۆزلەر
مەنبە
- I. Newton, A Treatise of the System of the World (1728), the cannonball figure, Internet Archive
- NASA, What is microgravity?
- NASA JPL, Basics of Space Flight, Chapter 3: Gravity and Mechanics
- JPL SSD, Astrodynamic parameters (GM of Earth)
بۇ دەرسلىك CC BY-SA 4.0 نىڭ ئىجازىتى بىلەن بېرىلگەن.