Orbiti Ċirkolari u Veloċità Orbitali

1 · Ippreddi

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

2 · Tħejjija

  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.

3 · Ħu d-Dejta

Massa tas-satellita m (kg)Raġġ ta’ orbita r (m)Veloċità orbitali v (m/s)Forza ċentripetala F = m·v² / r (N)
1.002.00
1.003.00
1.004.00

Ipinġi l-veloċità orbitali v (ass ġewwa) kontra r-raġġ ta’ orbita r (ass mal-ġenb). Imbagħad ipinġi v kontra 1/√r u iddeskrivi liema waħda hi linja dritta.

4 · Analizza

  1. Uri x-xogħol tiegħek tikkalkula v = √(GM/r) b’GM = 40 m³/s² għal prova waħda, u qabblu mal-veloċità li qrajt mis-simulazzjoni.
  2. 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.

5 · Estendi

  1. 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?
  2. 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).

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

Veloċità Orbitali Ċirkolari

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

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.

← Lura għall-esperiment

Mekkanika

138 Folja ta’ Lab ta’ Fiżika Stampabbli u B’Xejn