کششی فرار — مرکزی کمیت کی پکڑ توڑنا

1 · پیش گوئی

سیٹلائٹ مرکزی کمیت کے پاس سے، اپنے فاصلے کی فراری رفتار سے تھوڑا اوپر، پہلو کی طرف داغا جاتا ہے۔ کیا وہ مدار میں لوٹ آتا ہے، ہمیشہ گھومتا رہتا ہے، یا نکل جاتا ہے اور کبھی نہیں لوٹتا؟

• بچ نکلتا ہے — فاصلہ مسلسل بڑھتا ہے اور کبھی لوٹتا نہیں۔
• مرکزی کمیت کے گرد بند مدار میں جا بیٹھتا ہے۔
• سست ہو کر پلٹتا اور مرکزی کمیت کی طرف گرتا ہے۔

2 · تیاری

1. کششی فرار پری سیٹ کھولیں اور ری سیٹ دبائیں۔ مرکزی کمیت پیرامیٹر GM اور سیٹلائٹ کا مرکز سے شروع فاصلہ r نوٹ کریں۔
2. یقین کریں رفتار پڑائت سیٹلائٹ سے جڑی — یہ سیٹلائٹ کی مرکزی کمیت کی نسبت رفتار m/s میں بتاتی ہے۔
3. نیچے ہر آزمیش کے لیے، GM اور داغن فاصلہ r فہرست قدروں پر سیٹ کریں، چلائیں، اور داغنے کے لمحے سیٹلائٹ کی رفتار درج کریں۔

3 · ڈیٹا جمع کریں

اپنی تین آزمایشوں کے لیے ناپی داغن رفتار v (y محور) بمقابلہ حساب شدہ فراری رفتار v_esc (x محور) کھینچیں۔ لکیر بیان کریں اور ڈھلوان کا تخمینہ لگائیں۔

4 · تجزیہ

1. ہر قطار کے لیے، ناپی داغن رفتار v کو حساب شدہ فراری رفتار v_esc پر تقسیم کریں۔ تینوں آزمایشوں میں اس تناسب کا کیا حال ہے، اور 1 سے بڑا تناسب سیٹلائٹ کے بچ نکلنے کے بارے میں کیا کہتا ہے؟
2. مخصوص مداری توانائی ε = v²/2 − GM/r ہے۔ اپنے پہلے آزمایش کے لیے ناپی گئی لانچ رفتار سے ε حساب کریں۔ دکھائیں کہ یہ مثبت ہے، اور وضاحت کریں کہ مثبت ε کا مطلب سیٹلائٹ کا غیر بندھا ہونا کیوں ہے۔

5 · توسیع

1. پیش گوئی کریں کہ اگر سیٹلائٹ بالکل گریز رفتار (تناسب = 1.00) پر 1.08× کے بجائے لانچ کی جائے تو کون سا راستہ اختیار کرے گی۔ کیا یہ کبھی واقعی رکے گی، اور کتنے فاصلے پر؟ ε سے وضاحت کریں۔
2. سیارے کی سطح سے لانچ ہونے والا حقیقی خلائی جہاز خلا پہنچنے سے پہلے فضائی مزاحمت سے بھی اوپر چڑھنا پڑتا ہے۔ کیا اس سے گریز کے لیے درکار حقیقی رفتار یہاں نکالے گئے مثالی v_esc = √(2GM/r) سے زیادہ ہوگی یا کم؟ کیوں؟

اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات

← تجربے پر واپس