Apakah Velocity Orbital?

Anonim

"Adakah bulan juga jatuh? Sekiranya ia berlaku, mengapa tidak ia jatuh ke dalam Bumi sama seperti epal? "Newton bertanya kepada dirinya sendiri selepas menyaksikan kejatuhan epal dari pokok dalam suasana yang kontemplatif. Bulan, Newton kemudian menyedari, jatuh. Ia sebenarnya jatuh ke arah permukaan bumi, tetapi ia tidak mengalami kemalangan kerana ia jatuh pada kadar yang sama di mana Bumi melengkung. Ini menyebabkan bulan mengelilingi kita. Tunggu

.

apa?

(Foto Kredit: Peksel)

Velocity orbital

Memandangkan meriam memancarkan bola pada halaju yang lebih tinggi dan lebih tinggi, bola mengalir lebih lama dan parabola yang lebih panjang, tetapi sekarang ia tidak hanya menutup permukaan linear, tetapi juga permukaan melengkung. Bola, oleh itu, bergerak secara mendatar sambil menginjak permukaan linear dan menegak ketika jatuh pada permukaan melengkung.

Newton sedar bahawa apabila bola didorong pada halaju sihir tertentu, ia tidak akan pernah jatuh. Pada halaju ini, bola akan mengesan permukaan linear; pada asasnya, ia bergerak secara mendatar, tetapi tidak secara menegak, kerana sebaik sahaja ia jatuh, Bumi di bawahnya adalah lengkung: bola jatuh pada kadar yang sama dengan keluk Bumi. Sekarang, kerana lengkungan adalah bahagian bulatan besar, perjalanan bola akhirnya berakhir di mana ia bermula; ia berjaya mengesan seluruh bulatan, atau melengkapkan orbit. Halaju sihir ini dikenali sebagai halaju orbital.

Halaju orbit, Bumi atau mana-mana daya tarikan graviti bumi yang menggerakkan bulan ke arah pusatnya (di mana semua kebohongannya) melemahkan ketegangan yang anda lakukan pada satu ujung tali yang menyebabkan batu melekat pada ujung yang lain untuk mengayunkan bulatan di sekeliling anda : ia menjadi daya centripetal yang mendorong bulan atau satelit di sekelilingnya. Orbit, penting untuk diingat, bukan lingkaran yang sempurna, tetapi elips, sama seperti orbit bumi sekitar Matahari. Walau bagaimanapun, kelengkungan kedua-dua elips atau apa yang secara teknikal dikenali sebagai sifat eksentrik mereka , sangat kecil sehingga orbit kelihatan hampir bulat.

Seseorang dapat menyimpulkan dari ungkapan yang pertama, halaju berkurang dengan r, jarak orbit dari pusat Bumi. Ini bermakna bahawa satelit yang mengarahkan lebih dekat ke permukaan bumi mesti bergerak lebih cepat daripada satelit yang mengorbit jauh. Bulan yang terletak hampir 385, 000 km, perlumbaan di sekitar kita pada 1.002 km / s, manakala Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS), hanya 400 km jauhnya, melengkapkan pusingan setiap 1.5 jam, berlumba pada 7.67 km / s. Kedua, halaju bebas daripada massa m dari orbiter, yang bermaksud bahawa bulan berjuta-tan atau kuku tunggal gram mesti bergerak pada halaju yang sama untuk mencapai orbit sekitar Bumi (pada jarak yang sama, r, iaitu) .

Akhir sekali, ingat bahawa walaupun satelit, semulajadi atau buatan, nampaknya bergerak melintang di sekeliling planet, mereka sebenarnya jatuh bebas secara kekal. Akibatnya, mereka adalah tanpa berat (tidak beramai-ramai). Ya, bulan seberat ratusan juta tan di Bumi, tetapi di angkasa, berputar di sekeliling kita, tidak ada apa-apa, sama seperti ISS. Ini sebabnya penduduknya terapung walaupun hanya 400 km di atas permukaan Bumi. Mengapa ini begitu? Atas alasan yang sama, penghuni sebuah lif yang tidak terjejas jatuh melalui sebuah bangunan terapung atau terasa berat. Bagaimanapun, berat badan mereka pulih serta-merta lantai menyentuh kakinya apabila angkatnya terhempas, tetapi yang sama tidak boleh dikatakan mengenai bulan atau satelit, kerana mereka jatuh tanpa henti.