Mekkanika

orbita ċirkolari

Ara orbita kważi ċirkulari: ir-raġġ jibqa’ stabbli u l-eċċentriċità e ≈ 0.

orbita ċirkolari — simulazzjoni interattiva ta’ Mekkanika. Ara orbita kważi ċirkulari: ir-raġġ jibqa’ stabbli u l-eċċentriċità e ≈ 0. Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.

orbita ċirkolari

Satellita f’orbita ċirkulari għandha biss biżżejjed veloċità tanġenzjali biex l-aċċellerazzjoni ċentripetala taqbel mal-aċċellerazzjoni gravitazzjonali.

Għal ċirku stabbli, v²/r = GM/r², li jagħti v = √(GM/r). Il-veloċità hi fissa mir-raġġ għal massa ċentrali partikolari.

• v = √(GM/r)
• T² ∝ r³

Sommarju ta’ investigazzjoni

Ippjana l-mistoqsija qabel ma tiftaħ il-lab

Il-brief jgħaqqad mal-paġna pre-renderjata: mistoqsija ewlenija, predizzjonijiet li jikkontestaw, rwoli tal-varjabbli, liġijiet li jirregolaw, s-setup, analiżi u talbiet ta’ estensjoni jibqgħu viżibbli u f’dan l-ordni.

Mistoqsija ta’ tmexxija

Jekk tpoġġi s-satellita f’orbita ċirkulari akbar, kif se tinbidel il-veloċità orbitali li teħtieġ biex tibqa’ fuq dik iċ-ċirku?

Predizzjonijiet biex jitqiesu

• Orbita akbar teħtieġ veloċità aktar mgħaġġla
• Il-veloċità hi l-istessa f’kull raġġ
• Orbita akbar teħtieġ veloċità inqas mgħaġġla

Rwoli tal-varjabbli

X’issettja:

• Massa tas-satellita m (kg)
• Raġġ ta’ orbita r (m)

X’tkejjel:

• Veloċità orbitali v (m/s)
• Forza ċentripetala F = m·v² / r (N)

Kif taħdem l-investigazzjoni

1. Iftaħ is-simulazzjoni ta’ orbita ċirkulari u agħfas Reset.
2. Attiva s-sonda tar-raġġ (r) u l-qari ta’ eċċentriċità (e), u ixgħel is-sonda tal-veloċità.
3. Għal kull raġġ hawn taħt, niedi s-satellita tanġenzjalment, agħfas Riproduċi, u — meta e jistabilixxi qrib 0 (ċirku veru) — irrekordja l-veloċità orbitali tiegħu.

l-ekwazzjoni li tiggwida

Veloċità Orbitali Ċirkolari — v = √(GM / r)

Għal orbita ċirkulari stabbli, il-gravità tforni eżattament il-forza ċentripetala, u dan jiffissa l-veloċità f’v = √(GM/r). Tiddependi biss mill-massa ċentrali (permezz ta’ GM) u r-raġġ — qatt mill-massa tas-satellita nnifisha.

Forza Ċentripetali — F = m·v² / r

Kwalunkwe ġisem li jiċċaqlaq f’ċirku ta’ raġġ r b’veloċità v jiġi miġbud ’l ġewwa b’forza F = m·v²/r. Hawn dak il-forza ’l ġewwa hu pprovdut mill-attrazzjoni gravitazzjonali tal-massa ċentrali.

X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu

• Uri x-xogħol tiegħek tikkalkula v = √(GM/r) b’GM = 40 m³/s² għal prova waħda, u qabblu mal-veloċità li qrajt mis-simulazzjoni.
• Hekk kif ir-raġġ tiżdied, il-veloċità orbitali titla’ jew tonżel? Uża numri mit-tabella tiegħek biex targumenta jekk v ∝ r, v ∝ 1/r, jew v ∝ 1/√r.

Fejn dan jidher lil hinn mill-lab

• Id-dejta tiegħek użat satellita ta’ 1 kg. Satellita ta’ 2 kg jeħtieġ veloċità orbitali differenti fl-istess raġġ? Ispjega bl-użu ta’ v = √(GM/r) — il-massa tas-satellita nnifisha tidher fiha?
• Il-forza ċentripetala fl-aħħar kolonna tiġi fornita għal kollha mill-gravità. Ispjega x’jiġri l-orbita jekk is-satellita jiġi mniedi fl-istess raġġ imma aktar mgħaġġel minn √(GM/r).

• 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. Merħba għal Orbita Ċirkulari
2. Agħżel is-satellita
3. Agħfas Riproduċi
4. Orbita stabbli
5. Iftaħ id-data
6. Għamirtha!

Iftaħ is-simulazzjoni interattiva biex tibni x-xena, agħfas Riproduċi, u esplora b’kejl ħaj u tutorjal bil-gwida.

Iftaħ Lab Interattiv →

Niżżel il-folja →

Il-Liġi ta’ Newton ta’ Gravitazzjoni Universali