Parker – Aurinkoluotain ansaitsi juuri nopeimmin liikkuvan ihmisen esineen tittelin. Käynnistänyt NASA viime elokuussa, tämä robotti avaruusalus on tällä hetkellä hyvin, hyvin lähellä Aurinkoa, sen tapa koetin ulompi corona paikallinen tähti.
OK, I know you have questions. Anna minun hypätä suoraan siihen.
kuinka nopeasti se etenee?
NASA: n Mukaan sen nykyinen nopeus on 153,545 mph (tai 68.6 km sekunnissa). Mutta se tarkoittaa todella nopeaa., Se on lähes mahdotonta kuvitella jotain, että nopeasti, kun nopein mies-tehty asioita Maan päällä on ehkä rautatie-aseen ammuksen noin 2.52 km/s. Se tarkoittaa, että Parker-Solar Probe on matkustaminen nopeudella, joka on 27 kertaa nopeammin, että nopein, mitä meillä on täällä. Zoomaa nopeasti.
Mitä tekemistä tällä on valon nopeus?
valo on tietysti vielä nopeampi. Valon nopeus on noin 3 x 108 m/s (300 000 km/s). Mutta miksi sillä on väliä?, Et voi saada objektia jopa (tai suurempi kuin) valon nopeus. Miksi? Aloitetaan esimerkistä. Oletetaan, että minulla on voima 1 Newton ja työnnän objektin levossa massalla 1 kg 1 sekunti (käytän helppoja numeroita). Momentum-periaatteen mukaan momentum on massan ja nopeuden tuote. Myös kohteeseen kohdistettu voima kertoo vauhdin muutostahdista. Tämä tarkoittaa 1 Newton voima 1 sekunti antaa muutoksen vauhtia 1 kg*m / s (muutososa on tärkeä).
Tämä toimii enimmäkseen superhienoilla nopeuksilla., Momentum-periaate toimii edelleen niin kauan kuin käytät momentumin parempaa määritelmää. Sen pitäisi näyttää tältä (yhdessä ulottuvuudessa).
tämä ilmaus, p on vauhtia (älä kysy miksi) ja c edustaa valon nopeus. Huomaa, että kun nopeus pääsee lähemmäksi valon nopeutta, saat paljon pienemmän nopeuden lisäyksen samaan voimaan., Itse asiassa, jos nopeus on yhtä kuin valon nopeus olisi jakamalla nolla—mikä on yleensä huono asia.
selvyyden vuoksi momentumille ei ole kahta mallia. Voit aina käyttää monimutkaisempaa versiota momentum. Kokeile tätä: Laske vauhtia pesäpallo, jonka massa on 0.142 kg ja nopeuden 35 m/s. Ensimmäinen tehdä tämä yksinkertainen kaava massa kertaa nopeuden ja saat 497 kg*m/s. Nyt kokeile sitä enemmän monimutkainen kaava. Arvaa mitä? Saat saman asian. Suosittelen käyttämään yksinkertaista kaavaa aina kun mahdollista.,
kuinka nopeasti Parkerin Aurinkoluotain kulkee valon nopeuteen verrattuna? Jos luotaimen nopeuden jakaa valon nopeudella, saa 0,00023. Oikeastaan, voimme kirjoittaa tämän 0.00023 c (jossa c on valon nopeus). Se on nopea,mutta ei valonnopea.
miksi nopeus on suhteessa Aurinkoon?
luultavasti nähdä jotain nopeus Parker-Solar Koetin merkitty aurinkokeskinen nopeus. Mikä siinä on vikana?
Maan Päällä, tämä on harvoin ongelma., Jos ajat autoasi 55 mph, kaikki ymmärtävät, että mittaamme tätä nopeutta suhteessa paikallaan maahan. Itse asiassa velocities vain todella järkevää, kun mitataan suhteessa johonkin viitekehykseen. Maan päällä ilmeinen viitekehys on maa.
entä jos et halunnut käyttää maan pintaa viitekehyksenä? Kuvitelkaa poliisin pysäyttävän teidät autollanne ja sanovan ” oh hello, I clocked you at 67,055 mph.”Se voi olla totta, koska maa ei ole paikallaan., Kiertääkseen aurinkoa sen on kuljettava nopeudella 67 000 mph, jotta se kiertää Auringon ympäri vuoden. Kyllä, se on nopeaa (suhteessa Aurinkoon).
Jos halusi mitata Parkerin Aurinkoluotaimen nopeutta suhteessa maahan, olisi vaikeaa, koska ei olisi vain yhtä arvoa. Luotaimen siirtyessä lähemmäs aurinkoa luotain ja Maa voivat liikkua eri suuntiin. Joten vaikka nopeus suhteessa Aurinkoon voi pysyä vakiona, sen nopeus suhteessa Maahan muuttaisi, koska Maa pyörii radallaan Auringon ympäri.,
Jos todella haluat saada hullu, et voisi käyttää joitakin muita viitekehyksessä—kuten galaktinen keskus. Mutta ei hullutella.
miten luotain rikkoo Oman nopeusennätyksensä?
luotain menee vielä nopeammin kuin se on jo matkalla. NASA ennustaa hieman nopeampaa nopeutta, kun se pääsee lähemmäs aurinkoa vuonna 2024. Mutta miksi se kiihtyy, kun se on lähempänä Aurinkoa?
tässä on kaksi keskeistä ideaa. Ensimmäinen on painovoima. Tämä on houkutteleva voima auringon ja luotaimen välillä., Tämän voiman suuruus kasvaa, kun niiden välinen etäisyys pienenee. Ei hätää. painovoima ei kasva, kun liikut lähempänä maata. Vaikka liikutit 1000 metrin pystysuoraa etäisyyttä, se on merkityksetön verrattuna maan kokoon, jonka säde on 6,37 miljoonaa metriä.
ongelman toinen osa on kiertoliike. Kuvitelkaa avaruusluotaimen liikkuvan ympyräradalla (mikä ei oikeastaan ole totta). Jotta esine voisi liikkua ympyrässä, täytyy olla voima, joka vetää sitä kohti ympyrän keskustaa., Tämän sivuttaisvoiman suuruus on verrannollinen kappaleen nopeuden neliöön, mutta kääntäen verrannollinen ympyrän säteeseen. Asettaa painovoiman voima ja tarvittava pyöreä voima yhdessä, saan seuraavan lauseke kiertoradan nopeuden.
tämä ilmaus, Ms on Auringon massa ja G on gravitaatiovakio. Mutta tärkein kohta on, että nopeus kasvaa, kun säde pienenee., Se on vain fysiikkaa.
läksyt
Jos haluat hauskoja fysiikan läksykysymyksiä, minulla on sinulle asiaa. Ole hyvä.
- laskee Parker-Aurinkoluotaimen liike-energian nykyisellä nopeudellaan (suhteessa Aurinkoon). Kyllä, sinun täytyy katsoa ylös tai arvioida massa luotain.
- Oletetaan, että saisit luotaimen vauhtiin kytkemällä ihmisen liikkumattomalla pyörällä generaattoriin. Ihmisen voi tuottaa 50 Wattia niin kauan kuin haluat (ehkä se on kaksi ihmistä, jotka vuorotellen). Kuinka kauan kestää saada luotain nykyiselle nopeudelleen?,
- luotain on ollut avaruudessa noin 3 kuukautta (Let ’ s go with 3 months). Oletetaan, että luotain kulki vakionopeudella koko ajan (käytä sen nykyistä nopeutta). Luoda juonen nopeus vs. aika mitattuna suhteessa maahan. Muista, että 3 kuukauden kuluttua Maa muuttaa suuntaa.
- kuinka monta karkkipatukkaa luotaimen tarvitsisi ”syödä” päästäkseen nykyiseen vauhtiinsa. Luotain taitaa syödä. Tästäkin voi olla hyötyä.,
Lisää Suuri KIINTEÄ Tarinoita
- Jeff Bezos haluaa jättää Maa—hyvää
- Niin paljon, geneettinen testaus, niin harvat ihmiset selittää
- Nämä maaginen aurinkolasit estää kaikki näytöt ympärillä
- Kaikki sinun täytyy tietää noin online-salaliittoteorioita
- 25 suosikki ominaisuudet viimeisen 25 vuoden aikana
- Etsii lisää? Kirjaudu Meidän daily newsletter and never miss our latest and greatest stories