كيف تلعب المحطة الدوّارة
- اختر محطة واقرأ نصف قطرها أو سرعة إطارها أو معدل دورانها أو زمنها الدوري أو الهدف في البطاقة.
- استخدم a = v² ÷ r = ω²·r، مع ω = 2π ÷ T، أو حُلّها لإيجاد ω أو T أو r.
- اكتب إجابتك واضغط أدِر. إجابة التسارع تحدد علامة على المؤشر، وإجابة معدل الدوران أو الزمن الدوري أو نصف القطر تجهّز المحطة.
- راقب الأسهم: السرعة المتجهة على امتداد الإطار، والتسارع يشير إلى المركز. اقرأ المؤشر بمجرد أن يبدأ الدوران.
لماذا يشعر رائد الفضاء بالوزن؟
الجسم المتحرك في دائرة يغيّر اتجاهه باستمرار، لذا يتسارع حتى بسرعة ثابتة. هذا التسارع المركزي يشير إلى مركز الدائرة ومقداره a = v² ÷ r = ω²·r. على محطة فضائية دوّارة، كانت قدما رائد الفضاء ستحملانه في خط مستقيم، لكن أرضية الإطار تستمر في دفعه نحو المركز. هذا الدفع، a = ω²·r لكل كيلوغرام، يشبه الوزن تمامًا. وكلما زاد الدوران أو كبرت الحلقة زادت قوته. جاذبية الأرض نحو 9.8 m/s²، وجاذبية القمر نحو 1.62 m/s².
نموذج تعليمي مركّز
تدور المحطة بمعدل ثابت واحد ويقف رائد الفضاء ساكنًا على الإطار، لذا يتحرك حركة دائرية منتظمة. يُهمل طول رائد الفضاء. لا توجد جاذبية من أجسام أخرى. تُحسب الدورة الواحدة بدقة. المنظر ثابت لكل مهمة، وتظهر سرعة العرض على الرسم.