A Parker Solar Probe éppen megszerezte a leggyorsabban mozgó ember alkotta tárgy címét. A NASA által az elmúlt augusztusban indított robot űrhajó jelenleg nagyon, nagyon közel van a Naphoz, úton a helyi csillagunk külső koronájának szonda felé.
OK, tudom, hogy kérdése van. Hadd ugorjak bele.
milyen gyorsan megy?
a NASA szerint jelenlegi sebessége 153,545 mph (vagy 68,6 kilométer / másodperc). De tényleg, ez csak azt jelenti, szuper gyors., Szinte lehetetlen elképzelni, hogy valamit ilyen gyorsan, amikor a leggyorsabb ember alkotta dolog a Földön, talán egy vasúti fegyvert lövedék körülbelül 2.52 km/s. Ez azt jelenti, hogy a Parker Solar Probe utazó sebességgel, hogy 27-szer gyorsabb, hogy a leggyorsabb dolog van itt. Nagyítás gyorsan.
mi köze ennek a fénysebességhez?
természetesen a fény még gyorsabb. A fény sebessége körülbelül 3 x 108 m / s (300 000 km/s). De miért számít ez?, Nem kaphat egy tárgyat a fénysebességig (vagy annál nagyobb). Miért? Kezdjük egy példával. Tegyük fel, hogy 1 Newton erőm van, nyugalomban egy tárgyat Nyomok 1 kg tömeggel 1 másodpercig (könnyű számokat használok). A lendület elve szerint a lendület a tömeg és a sebesség terméke. Továbbá az objektumra alkalmazott erő megmutatja nekünk a lendület változásának sebességét. Ez azt jelenti, hogy egy 1 Newton Erő 1 másodpercig 1 kg*m/s lendületet ad (a változás része fontos).
Ez többnyire szuper nagy sebességgel működik., A lendület elve továbbra is működik, amíg a lendület jobb meghatározását használja. Így kell kinéznie (egy dimenzióban).
ebben a kifejezésben a P A momentum (ne ne kérdezd, miért), a C pedig a fénysebességet jelenti. Figyeljük meg, hogy ahogy a sebesség közelebb kerül a fénysebesség, kapsz egy sokkal kisebb sebesség növekedése ugyanazon erő., Valójában, ha a sebesség megegyezik a fénysebességgel, akkor nullával osztaná meg—ami általában rossz dolog.
csak hogy tisztázzuk, nincs két modell a momentum számára. Mindig használhatja a momentum bonyolultabb verzióját. Próbáld ki ezt: számítsd ki a 0,142 kg tömegű baseball lendületét, 35 m/s sebességgel. először csináld ezt a tömegidők sebességének egyszerű képletével, és 497 kg*m/s-ot kapsz. most próbáld ki a bonyolultabb képlettel. Tudod mit? Ugyanazt kapod. Azt javasoljuk, hogy az egyszerű képlet, amikor csak lehetséges.,
mennyire gyors a Parker Solar szonda a fénysebességhez képest? Ha a szonda sebességét a fénysebességgel osztja meg, akkor 0.00023 értéket kap. Valójában ezt 0,00023 c-ként írhatjuk (ahol c a fény sebessége). Gyors, de nem könnyű gyors.
miért van ez a sebesség a Naphoz képest?
valószínűleg látni fog valamit a Parker Solar Probe sebességéről, amelyet heliocentrikus sebességnek neveznek. Mi a helyzet ezzel?
a Földön ez ritkán jelent problémát., Ha az autót 55 mph sebességgel vezeti, mindenki megérti, hogy ezt a sebességet az álló talajhoz viszonyítva mérjük. Valójában a sebességeknek csak akkor van értelme, ha valamilyen referenciakerethez viszonyítva mérik. A földön a nyilvánvaló referenciakeret a talaj.
mi van, ha nem akarja használni a Föld felszínét referenciakeretként? Képzelj el egy rendőrtiszt, aki a kocsidba rángat, és azt mondja: “Ó, Helló, 67,055 mph-on ütöttem le.”Ez valóban igaz lehet, mivel a Föld nem áll., Ahhoz, hogy a Nap körül keringjen, 67 000 mph sebességgel kell utaznia, hogy egy év alatt a Nap körül legyen. Igen, ez gyors (a nap tekintetében).
Ha meg akarja mérni a Parker Solar Probe sebességét a Földhöz képest, akkor nehéz idő lenne, mert nem csak egy értéke lenne. Ahogy a szonda közelebb kerül a Naphoz, a szonda és a Föld különböző irányokban mozoghat. Tehát annak ellenére, hogy a Naphoz viszonyított sebesség állandó maradhat, a Földhöz viszonyított sebessége megváltozik, mivel a Föld a Nap körüli pályáján forog.,
ha igazán őrült akar lenni, használhat más referenciakeretet is—mint például a galaktikus központ. De ne őrüljünk meg.
hogyan töri meg a szonda saját sebességrekordját?
a szonda még gyorsabban megy, mint már utazik. A NASA valamivel gyorsabb sebességet vetít előre, mivel 2024-ben közelebb kerül a Naphoz. De miért gyorsabb, ha közelebb van a Naphoz?
két kulcsfontosságú ötlet van itt. Az első a gravitációs erő. Ez vonzó erő a nap és a szonda között., Ennek az erőnek a nagysága növekszik, mivel a köztük lévő távolság csökken. Ne aggódjon—nem veszi észre a gravitációs erő növekedését, amikor közelebb kerül a talajhoz. Még akkor is, ha 1000 méteres függőleges távolságot mozgatott, ez jelentéktelen a Föld méretéhez képest, 6,37 millió méter sugarú.
a probléma másik része a körkörös mozgás. Képzelje el, hogy az űrszonda körkörös pályán halad (ami valójában nem igaz). Annak érdekében, hogy egy tárgy körben mozogjon, olyan erőnek kell lennie, amely a kör középpontja felé húzza., Ennek az oldalirányú erőnek a nagysága arányos az objektum sebességének négyzetével, de fordítottan arányos a kör sugarával. A gravitációs erő és a szükséges körkörös erő együttes alkalmazásával a következő kifejezést kapom az orbitális sebességre.
a nap és a g a gravitációs állandó. De a lényeg az, hogy a sebesség növekszik, ahogy a sugár csökken., Ez csak fizika.
házi feladat
Ha szórakoztató fizikai házi kérdéseket szeretne, akkor fedezem. Tessék.
- Számítsa ki a Parker Solar szonda kinetikus energiáját a jelenlegi sebességével (a Naphoz képest). Igen, fel kell keresnie vagy becsülnie kell a szonda tömegét.
- tegyük fel, hogy a szondát felgyorsította azáltal, hogy egy embert egy helyhez kötött kerékpárra csatlakoztattak egy generátorhoz. Az ember képes 50 Watt, amíg tetszik (talán két ember, akik felváltva). Mennyi ideig tartana, amíg a szonda eléri a jelenlegi sebességét?,
- a szonda körülbelül 3 hónapig volt az űrben (menjünk 3 hónapig). Tegyük fel, hogy a szonda egész idő alatt állandó sebességgel haladt (használja az aktuális sebességét). Hozzon létre egy telek sebesség vs. idő mérve a Földhöz képest. Ne feledje, hogy 3 hónap alatt a Föld megváltoztatja az irányt.
- hány cukorkát kellene a szondának “enni”, hogy elérje a jelenlegi sebességét. Igen, feltételezem, hogy a szonda eszik. Ez is hasznos lehet.,
több nagyszerű vezetékes történet
- Jeff Bezos azt akarja, hogy mindannyian elhagyjuk a földet—jó
- annyira genetikai tesztelés, hogy kevés ember magyarázza el neked
- ezek a varázslatos napszemüvegek blokkolják az összes körülötted lévő képernyőt
- minden, amit tudni kell az online összeesküvés-elméletekről
- az elmúlt 25 év 25 kedvenc szolgáltatása
- többet keres? Iratkozzon fel hírlevelünkre, és soha ne hagyja ki legújabb és legnagyobb történeteinket