Jemputan Perjalanan

Jemputan Perjalanan

Valeria Sirota
"Quantic" №10, 2016

Mulakan Lihat hujung dalam "Quantum" nombor 11, 2016.

– Ingin terbang ke Saturn? Dengan span oleh Venus dan Musytari. Untuk anda ada ruang kosong. Perlu diingat, masa sudah habis – bermula dalam 5 tahun. Tetapi tunggu sedikit lagi: 4 tahun – dan di sana!

Hmm, dalam 5 tahun, mungkin, anda boleh berkumpul … Dan 4 tahun di jalan raya – adakah ia banyak atau sedikit? Mari kita perkiraan … Dari Bumi ke Matahari 150 juta km (jarak ini dalam astronomi dipanggil unit astronomi dan dilambangkan oleh 1 AU). Dari Matahari hingga Saturnus – 1400 juta km, iaitu hampir 10 AU. Oleh itu, jarak terpanjang dari Bumi ke Saturnus dalam garis lurus – apabila mereka berada di satu sisi Matahari – 1250 juta km. Katakan kita akan memandu sebuah kereta pada kelajuan 100 km / j. Kemudian – 12.5 juta jam … Berapa jam dalam setahun? 365 · 24 adalah hampir sama dengan 360 · 25 = 360 · 100: 4 = 9000. Jadi, pergi ke kami (12.5 juta jam): (9000 jam setahun) ≈ 1400 tahun … Oh! Lebih baik di pesawat, ia terbang 1000 km sejam, 10 kali lebih pantas … Bagaimanapun – 140 tahun ternyata …

Tidak, berhenti. Apakah yang perlu dilakukan oleh kapal terbang itu? Kami akan terbang di kapal angkasa! Tetapi ia ditulis dalam buku: untuk terbang jauh dari Bumi, anda perlu mengembangkan kelajuan 11.2 km / s – ia dipanggil ruang kedua. Dengan kelajuan ini kita akan terbang, (1250 juta km): (11.2 km / s) ≈100 juta s. Kira-kira 3 hingga 10 setahun7 = 30 juta s1, oleh itu (100 juta s): (30 juta s / tahun) ≈ 3 tahun. Ini satu lagi perkara! Jadi anda boleh terbang!

Soalan 1. Kenapa kelajuan kosmik kedua benar-benar tiada kaitan dengannya?

Dan dengan cara itu, apakah kelajuan kosmik yang kedua? Jika kita melemparkan kerikil dari permukaan bumi, ia akan terbang ke atas dengan 5 atau 10 meter, dan kemudian berhenti dan kembali. Sudah tentu, Bumi menarik dia, brek – dan dia tidak mempunyai kelajuan yang cukup untuk mengatasi daya tariknya. Jika anda melemparkan lebih keras, contohnya, menembak meriam – peluru peluru akan naik lebih tinggi, tetapi masih tidak terlalu tinggi – maksimum 50 kilometer, dan kemudian berhenti dan jatuh kembali. Jadi, kosmik yang kedua adalah kelajuan yang diperlukan untuk membuang kerikil dari Bumi agar ia "mempunyai kelajuan yang cukup" untuk mengatasi daya tarikan dan terbang. Tetapi semasa dia terbang, Bumi melambai dia, dan di sana, jauh dari Bumi, dia akan terbang dengan sangat perlahan! Kita boleh mengatakan bahawa, terbang sangat jauh, dia akan berhenti. Jadi pada kelajuan apa yang kita terbang ke Saturn, ia hanya bergantung sejauh mana kelajuan "permulaan" kami akan berlaku lebih lagi ruang kedua.

Dan di Bumi, dengan cara itu, tidak ada senjata semacam itu untuk memberikan peluru yang begitu laju – sememangnya, 11.2 km / s ≈ 40 ribu.km / jam! Oleh kerana itu, penerbangan ke angkasa tidak mungkin sampai mereka menggunakan penggunaan jet jet. Roket tidak perlu dilemparkan sekaligus dengan kekuatan yang kuat, ia semakin cepat dengan sendirinya, membakar dan "membuang" bahan api ke bawah. Jika anda melihat penembakan pelancaran kapal angkasa, anda akan melihat bahawa pada mulanya tidak ada kelajuan tinggi (dan bukan sesuatu yang ruang kedua). Dan untuk mendapatkan kelajuan, mengatasi graviti dan masuk ke orbit – bahkan di sekeliling Bumi! – Kenderaan angkasa kecil, kedua-dua peringkat roket yang besar dengan bahan bakar dibelanjakan. Dan kemudian satelit sudah terbang oleh inersia, tidak termasuk enjin.

Tetapi untuk mencapai Zuhal, tidak cukup untuk mengatasi graviti – kita juga mesti mengatasi matahari! Dan dari jarak jauh dari Matahari, serta apabila batu yang dilemparkan dihancurkan dari Bumi, kelajuan akan berkurang – untuk memastikan ia tetap, maka perlu untuk memastikan enjin pada setiap masa, tidak ada bahan api yang mencukupi untuk ini.

Jadi, kenderaan pelancar mengambil kapal angkasa ke orbit yang diperlukan, mempercepatkannya dengan enjinnya; apabila bahan api dimakan, peringkat roket satu demi satu jatuh,dan akhirnya hanya ada peranti kecil dengan bahan bakar kecil "untuk manuver", yang sudah terbang dengan inersia, mematikan enjin, dan kelajuan berkurang ketika ia bergerak dari Matahari … Dan dengan cara itu, ia terbang, bukan dalam garis lurus, tetapi – seperti semua planet, komet, dan secara umum segala-galanya dalam sistem suria – sepanjang lengkungan elips2.

Kenapa tidak dalam garis lurus? Lagipun, mungkin terbang dengan ketat dari matahari? Kerana dalam perjuangan untuk mempercepatkan, kami menggunakan bantuan sekutu yang sangat kuat – planet kita sendiri. Ia bergerak mengelilingi Matahari pada kelajuan 30 km / s – dan dengan kami semua, dan angkasa kami! Kelajuan ini diarahkan di orbit Bumi, merentasi arah "dari Matahari"; untuk terbang tepat dari Matahari, kita perlu memadamkan kelajuan ini, dan di mana kita berada … Lebih baik, sebaliknya, untuk menggunakannya, menambah kelajuan kita sendiri yang dicapai oleh enjin. Oleh itu, ia adalah paling berfaedah untuk mengarahkan kapal angkasa ke arah yang sama apabila Bumi terbang.3.

Tetapi jika sangat sukar untuk sampai ke Saturnus – mengapa terbang di jalan ke Musytari dan terutama ke Venus, yang pada umumnya "di sebelah yang salah"? Tetapi kepada Jupiter terbang semua kapal angkasa yang pernah sampai ke orbit Saturn.Ternyata bukan sahaja demi kepentingan untuk melihatnya dengan teliti. Tanpa bantuan Musytari, kita hampir tidak dapat sampai ke Saturnus. Penerbangan ke penerbangan itu tidak memanjangkan, tetapi memendekkan perjalanan, kerana ia membantu kita untuk mempercepatkan! (Angka di bawah menunjukkan – tidak skala – pelancaran kapal angkasa dari Bumi dan pecutan graviti pada Musytari.) Fikirkan tentang bagaimana ini berlaku? Jawapan dan akhir cerita ini akan kami terbitkan dalam isu seterusnya.

***

Di salah satu daripada nombor berikut "Quantica" kita akan meneruskan ekspedisi ke planet-planet sistem suria. Tetapi apabila anda pergi ke mana-mana perjalanan, anda perlu mendapatkan lebih baik untuknya dan bayangkan laluan! Oleh itu, kami mencadangkan anda melakukan "kerja makmal" setakat ini dan menyelesaikan beberapa masalah mengenai planet-planet, yang akan kami lawati dahulu.

Kerja makmal

Jadual ini menunjukkan ciri-ciri yang berbeza dari planet-planet sistem solar. Cuba untuk menarik atau membuat skala Model sistem suria: satu di mana semua jarak dan saiz dikurangkan dengan bilangan kali yang sama.

(Ini perlu dilakukan di jalan! Jika anda gagal menyimpan semua perkadaran, "korbankan" saiz planet: lebih baik untuk membiarkan mereka tidak seimbang, tetapi jaraknya akan "betul".Anda tidak perlu menarik orbit sepenuhnya: anda boleh memilih untuk model saat ini apabila semua planet berada berdekatan dengan satu garis lurus.) Radius Matahari adalah kira-kira 700 ribu km.

Tugas

1. Mercury membuat satu revolusi di sekitar Matahari pada 88 hari Bumi, dan masa ia berputar di sekitar paksi – Hari Merkuri – adalah 58 hari Bumi = 2/3 tahun Mercurian. Berapa banyak masa di khatulistiwa planet ini berlangsung sehari, iaitu matahari bersinar? Berapa lamakah malam terakhir? Mercury berputar (kedua-dua sekitar Matahari dan sekitar paksi) berlawanan arah lawan, dan paksi kedua-dua putaran adalah arah yang sama (iaitu satah khatulistiwa bertepatan dengan satah orbit). Pertimbangkan sebuah orbit bulat.

Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: