Uydu Fırlatma: evrensel kütle çekimi

Eğitici bir simülasyon oyunu. Dünya'nın bir uyduyu ne kadar güçlü çektiğini, bu çekimin uzaklıkla nasıl zayıfladığını ve onu yörüngede tutan sürati ya da yarıçapı tahmin et, sonra fırlat ve izle.

Evrensel kütle çekimiYörüngeler

YÖRÜNGE GÖRÜNÜMÜ

Uyduya etki eden çekim

Hazır
Uyduyu fırlatmak için JavaScript'i etkinleştir. Talimatlar ve çözümlü örnek okunabilir kalır.
Hız vYerçekimi gYol ve hedefTahminin
Evrensel kütle çekimiF = G·M·m ÷ r²

Zaman

0.0 min

t

Dünya'nın merkezine uzaklık

— km

r = R + h

Kütle çekimi kuvveti

— N

F = G·M·m ÷ r²

Yerçekimi ivmesi

— m/s²

g = G·M ÷ r²

Sürat

— m/s

|v|

Fırlatmadan önce tahmin et

Fırlatmayı hazırlamak için cevabını yaz. Bir cevap olana kadar Fırlat kapalı kalır.

Fırlatmayı başlatmadan önce tahmin et.

Görev puanı—

%2 içindeki doğru bir cevap 100 puan kazandırır. İlk fırlatmada doğru bulmak 50 puan ekler. Bir fırlatma başladığı anda sayılır.

✓ Doğru cevap① İlk denemede

Uydu Fırlatma nasıl oynanır

  1. Bir fırlatma seç ve karttaki uydunun kütlesini, yüksekliğini ya da periyodu oku. G, M ve R listenin altında.
  2. Her zaman Dünya'nın merkezinden metre cinsinden ölçülen r = R + h ile F = G·M·m ÷ r² ya da g = G·M ÷ r² kullan.
  3. Cevabını yaz ve Fırlat'a bas. Bir kuvvet ya da kütle çekimi cevabı ölçümle karşılaştırılır; bir sürat uyduyu fırlatır; bir yarıçap yer eşzamanlı yörüngeyi yerleştirir.
  4. Her fırlatmadan sonra grafiği oku: merkezden iki kat uzakta çekim dörtte bir güçtedir.

Evrensel çekim yasası nedir?

Newton'un evrensel çekim yasası, herhangi iki kütlenin birbirini F = G·M·m ÷ r² kuvvetiyle çektiğini söyler; burada r merkezleri arasındaki uzaklık ve G = 6,674 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²'dir. Kuvvet her kütleyle artar ve uzaklığın karesiyle azalır: iki kat uzakta, dörtte bir kuvvet. m'ye bölmek yerçekimi ivmesini, g = G·M ÷ r², verir; bu o uzaklıktaki her cisim için aynıdır. Yörüngedeki bir uydu sürekli düşer, ama yana doğru yeterince hızlı gider ki yer altından kıvrılıp uzaklaşır. Dairesel bir yörüngede kütle çekimi tam olarak merkezcil kuvveti sağlar: G·M·m ÷ r² = m·v² ÷ r, dolayısıyla v = √(G·M ÷ r).

Öğrenmeye odaklı bir model

Dünya ve uydu noktasal kütlelerdir, Dünya merkezde sabit kalır ve hava sürtünmesi ya da Ay'dan veya Güneş'ten gelen bir çekim yoktur. Yol, fırlatmanın tam elipsi, çemberi ya da hiperbolüdür ve Kepler denklemiyle zamanlanır. Yere çarpma, görüş alanından çıkma ve bir yörüngeyi tamamlama tam olarak hesaplanır. Dünya'nın dönüşü yalnızca yer eşzamanlı görevde gösterilir. Yörüngeler ölçekli çizilir ve çizimde gösterilen çarpanla hızlandırılarak oynatılır.

Dili değiştirmek fırlatmanı, cevabını, denemelerini ve deneyini korur.