Meicnic

Suathadh achair chothrom

Sceitheanna scáthaithe ó M go dtí an lorg ag cuir achanna cothroma i gcothrom ama.

Suathadh achair chothrom — insamhladh Meicnic idirghníomhach. Sceitheanna scáthaithe ó M go dtí an lorg ag cuir achanna cothroma i gcothrom ama. Saotharlann fhisice fíorúil saor sa bhrabhsálaí le tomhais bheo SI agus treoir threoraithe.

An dara dlí Kepler

Cuireann líne ón mais lár go dtí an satailít achanna cothroma i gcothrom ama — bogann an satailít níos tapa nuair atá sé níos gaire.

Míníonn caomhnú móimintim uilleach cén fáth a mhéadaíonn luas fithiseach in aice le peiriapsis. Tá cuir-achanna cothroma le feiceáil mar sceitheanna scáthaithe ar an stáitse sa réamhshocrú seo.

• dA/dt = tairiseach
• L = mvr sin θ = tairiseach

Achoimre fiosraithe

Pleanáil an cheist sara n-osclaíonn tú an saotharlann

Scáthánóidh an achoimre an leathanach réamh-rindreáilte: ceist thiomána, tuartha iomaíocha, rólanna athróga, dlíthe rialaithe, socrú, anailís agus leideanna forleathnaithe fanacht infheicthe agus san ord seo.

Ceist thiomána

Seoltar satailít ar fithis éilipseach go taobh ag an bperiheid (an teagmháil is gaire). Agus a chamann sé amach go dtí an afaid agus ar ais, a sciobann an líne a nascann leis an mais lárnach achar níos tapa in aice leis an bperiheid, níos tapa in aice leis an afaid, nó ag an ráta céanna i ngach áit?

Tuartha le meá

• Sciobann líne an gha achar is tapa in aice leis an bperiheid, áit a bhfuil an satailít ag bogadh is tapa.
• Sciobann líne an gha achanna comhionann in amanna comhionann — an ráta céanna i ngach áit ar an bhfithis.
• Sciobann líne an gha achar is tapa in aice leis an afaid, áit arb é is mó an spás atá ag an satailít le bogadh.

Róil athróga

Cad a shocraíonn tú:

• Ga pheirihéilin r_p (m)
• Ga afailiam r_a (m)

Cad a thomhaiseann tú:

• Luas éalaithe ag an bperiheid v_esc (m/s)
• Móimintim uilleach sainiúil h (m²/s)

Conas a ritheann an t-imscrúdú

1. Oscail insamhladh na n-achann comhionann agus brúigh Athshocraigh. Suíonn an mais lárnach ag lár an radhairc le paraiméadar imtharraingthe GM = 40 m³/s², agus rianann na cuaichearnaí scagtha scátha an t-achar a sciobann líne gha an tsatailít.
2. Cumasaigh tóireadóir ermhóimintim-uilligh (h) agus tóireadóir na héictritheachta (e) ar an satailít ionas go dtaispeántar an dá invariants beo.
3. Do gach triail thíos, socraigh ga an pheiriheid r_p agus ga an afaid r_a, seol an satailít ón bperiheid le treoluas (tangainteach) amháin, brúigh Seinn, agus lig dó cúrsa iomlán amháin ar a laghad a chríochnú sara dtaifead tú an léamh socraithe h.

Cothromóid rialaithe

Luas Éalaithe — v_esc = √(2GM / r)

An luas íosta ag ga r a ligfeadh don satailít éalú ón mais lárnach. Fanann luas pheiriheid fíor an tsatailít faoi bhun an luach seo, mar sin fanann an fithis cheangailte — héilips dhúnta a sciobann achanna comhionann in amanna comhionann.

Luas Fithise Ciorclaí — v = √(GM / r)

An luas tangainteach a tháirgeann ciorcal foirfe ag ga r. Seoladh níos tapa ná seo ag an bperiheid (mar a dhéanann gach triail éilipseach anseo) seolann an satailít amach chuig afaid i bhfad sara dtarraingíonn imtharraingt ar ais é.

Cad a iarrann an bhileog inphriontáilte ar dhaltaí a oibriú amach

• Do fithis amháin, tabhair faoi deara an léamh h ag an bperiheid agus arís ag an afaid. Laistigh de earráid léitheoireachta ba chóir go meaitseálfaidís. Ag baint úsáide as h = r·v, míniú cén fáth nár cheart don satailít bogadh níos moille nuair atá r mór (afaid) agus níos tapa nuair atá r beag (periheid) chun h a choinneáil seasmhach.
• Is é dA/dt = h/2 an t-achar a sciobtar in aghaidh an ama. Cé go bhfuil h seasmhach, sciobtar achanna comhionann in amanna comhionann. Bain úsáid as do h tomhaiste don chéad fithis chun dA/dt a áireamh, agus deimhnigh gur tháirg h = √(2·GM·r_p·r_a/(r_p + r_a)) an luach a léigh tú ón sim.
• Cuir luas pheiriheid an tsatailít (v_p = h/r_p) i gcomórtas leis an luas éalaithe v_esc a áirigh tú do gach ró. An bhfuil v_p os cionn nó faoi bhun v_esc, agus cad a insíonn sé sin duit faoin bhfuil an fithis fanacht ceangailte?

Cén áit a bhfeictear é seo lasmuigh den tsaotharlann

• Sciobann Cóiméad Halley thart ar an Ghrian i míonna ach glacann sé deich mbliana fichead chun pilltín a fháil ar ais ón gcóras gréine seachtrach. Ag baint úsáide as dlí na n-achann comhionann, míniú cén fáth a chaitheann cóiméad chomh beag dá fithis in aice leis an Ghrian agus chomh mór de i bhfad amach.
• Níl aon téarma mais ag ermóimintim uilleach sonrach h = r·v. Dá dhubhaltá mais an tsatailít ach dá seolfá go hidintiúil é, a athródh an h tomhaiste? A athródh a mhóimintim uilleach iomlán L = m·r·v? Mínigh an difríocht.

• AP Physics 1 — Unit 6: Energy and Momentum of Rotating Systems
• AP Physics C: Mechanics — Unit 6: Energy and Momentum of Rotating Systems
• IB Physics — A.4 Rigid body mechanics
• IB Physics — D.1 Gravitational fields
• General High School Physics — Rotation, gravitation & orbits
• NGSS High School Physics — Gravitational and electrostatic forces

1. Fáilte go dtí Achanna Cothroma Dhomhantarraingthe
2. Roghnaigh an satailít
3. Brúigh Seinn
4. Achanna cothroma
5. Oscail na sonraí
6. Rinne tú é!

Oscail an t-insamhladh idirghníomhach chun an radharc a thógáil, brúigh Seinn, agus iniúch le tomhais bheo agus treoir threoraithe.

Oscail Saotharlann Idirghníomhach →

Íoslódáil an bhileog oibre →

Dlíthe Kepler faoi Ghluaiseacht na bPláinéad