Ħarba Gravitazzjonali — Tfixxil mid-Dlam ta’ Massa Ċentrali

1 · Ippreddi

Satellita hu mniedi ’l il-ġenb wara massa ċentrali b’veloċità ftit ogħla mill-veloċità ta’ ħarba għad-distanza tiegħu. Jaqa’ lura f’orbita, jdum jdur għal dejjem, jew jitlaq u qatt ma jerġa’ jirritorna?

2 · Tħejjija

  1. Iftaħ il-preset ta’ Ħarba Gravitazzjonali u agħfas Reset. Innota l-parametru ta’ massa ċentrali GM u d-distanza ta’ bidu r tas-satellita miċ-ċentru.
  2. Ikkonferma li s-sonda tal-veloċità hi mehmuża mas-satellita — tirrapporta l-veloċità tas-satellita relattiv għall-massa ċentrali f’m/s.
  3. Għal kull prova hawn taħt, issettja GM u d-distanza ta’ lanċjar r għall-valuri mniżżla, agħfas Riproduċi, u irrekordja l-veloċità tas-satellita fil-mument ta’ lanċjar.

3 · Ħu d-Dejta

Parametru ta’ Massa Ċentrali GM (m³/s²)Distanza ta’ lanċjar r (m)Veloċità ta’ Ħarba v_esc (m/s)Veloċità ta’ lanċjar mkejjla v (m/s)
40.002.80
40.004.00
60.003.00

Ipinġi l-veloċità ta’ lanċjar mkejjla v (ass ġewwa) kontra l-veloċità ta’ ħarba v_esc li kkalkulajt (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek. Iddeskrivi l-linja u stma l-pendenza tagħha.

4 · Analizza

  1. Għal kull ringiela, aqsam il-veloċità ta’ lanċjar mkejjla v bil-veloċità ta’ ħarba kkalkulata v_esc. X’tinta dwar dan ir-rapport madwar it-tliet provi kollha, u x’jgħidlek rapport akbar minn 1 dwar jekk is-satellita jaħrabx?
  2. L-enerġija orbita speċifika hi ε = v²/2 − GM/r. Ikkalkula ε għall-ewwel prova tiegħek bl-użu tal-veloċità ta’ lanċjar mkejjla. Uri li hu pożittiv, u spjega għalfejn ε pożittiv ifisser li s-satellita mhux marbut.

5 · Estendi

  1. Ippreddi liema triq is-satellita jsegwi jekk jiġi mniedi eżattament fil-veloċità ta’ ħarba (rapport = 1.00) minflok 1.08×. Jieqaf qatt verament, u f’liema distanza? Ispjega bl-użu ta’ ε.
  2. Vapur spazjali reali mniedi minn wiċċ ta’ pjaneta irid ukoll jitla’ permezz tad-drag atmosferiku qabel ma jilħaq l-ispazju. Dan jagħmel il-veloċità fil-fatt meħtieġa biex jaħrab akbar jew inqas mill-ideali v_esc = √(2GM/r) kkalkulat hawn? Għalfejn?

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

Veloċità ta’ Ħarba

Il-minimu ta’ veloċità li biha l-enerġija ċinetika ta’ ġisem tkun daqs il-fond ta’ l-ewwel gravitazzjonali f’distanza r, għalhekk l-enerġija totali tiegħu tkun eżattament żero u jista’ jivvjaġġa sal-infinità. Aktar mgħaġġel u jaħrab b’enerġija żejda.

Veloċità ta’ Orbita Ċirkolari

Il-veloċità meħtieġa biex żżomm orbita ċirkulari fl-istess distanza r. Il-veloċità ta’ ħarba hi eżattament √2 darbiet din — arloġġ ta’ paragun utli biex tkejjel kemm kull lanċjar hu ogħla minn “tibqa’ f’orbita”.

← Lura għall-esperiment

Mekkanika

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