Stația rotativă: gravitație artificială

Un joc educativ de simulare. Prezice accelerația centripetă a unui astronaut pe o stație spațială rotativă, apoi alege rotația sau dimensiunea care dă senzația Pământului sau a Lunii.

Accelerație centripetăGravitație artificială

STAȚIE SPAȚIALĂ

Din viteza marginii

Gata
Activează JavaScript ca să rotești stația. Instrucțiunile și exemplul rezolvat rămân lizibile.
Viteza vAccelerația aDrum și țintăPredicția ta
Accelerație centripetăa = ω²·r

Timp

0.00 s

t

Viteză unghiulară

— rad/s

ω = 2π ÷ T

Viteza marginii

— m/s

v = ω·r

Accelerație centripetă

— m/s²

a = v² ÷ r = ω²·r

Perioadă

— s

T = 2π·r ÷ v

Prezice înainte să rotești

Scrie răspunsul ca să reglezi stația. Rotește rămâne dezactivat până există un răspuns.

Prezice rotația înainte s-o pornești.

Scorul misiunii—

Un răspuns corect, în limita a 2%, valorează 100 de puncte. Dacă îl nimerești la prima rotație primești încă 50. O rotație contează imediat ce începe.

✓ Răspuns corect① Din prima

Cum se joacă Stația rotativă

  1. Alege o stație și citește raza, viteza marginii, viteza de rotație, perioada sau ținta de pe fișă.
  2. Folosește a = v² ÷ r = ω²·r, cu ω = 2π ÷ T, sau află ω, T ori r.
  3. Scrie răspunsul și apasă Rotește. Un răspuns care este o accelerație marchează cadranul; o viteză de rotație, o perioadă sau o rază reglează stația.
  4. Privește săgețile: viteza este de-a lungul marginii, iar accelerația arată spre butuc. Citește cadranul imediat ce începe rotația.

De ce își simte astronautul greutatea?

Un obiect care se mișcă pe un cerc își schimbă continuu direcția, deci accelerează chiar și cu viteză constantă. Această accelerație centripetă arată spre centrul cercului și are mărimea a = v² ÷ r = ω²·r. Pe o stație spațială rotativă, picioarele astronautului ar tinde să meargă drept, dar podeaua marginii continuă să-l împingă spre butuc. Această împingere, a = ω²·r pe kilogram, se simte exact ca o greutate. Cu cât rotația e mai rapidă sau inelul mai mare, cu atât este mai puternică. Gravitația Pământului este aproximativ 9,8 m/s², iar a Lunii aproximativ 1,62 m/s².

Un model de învățare țintit

Stația se rotește într-un singur ritm constant, iar astronautul stă nemișcat pe margine, deci are o mișcare circulară uniformă. Înălțimea astronautului este neglijată. Nu există gravitație de la alte corpuri. O rotație este calculată exact. Vederea este fixă pentru fiecare misiune, iar viteza de redare este indicată pe desen.

Schimbând limba îți păstrezi stația, răspunsul, încercările și proba.