ماهواره‌هاي مصنوعي كه زمين را دور مي‌زنند بخش آشنايي از فناوري جديدند. ولي آن‌ها چگونه در مدار خود مي‌مانند و چه چيزي ويژگي‌هاي مدارهاي آن‌ها را تعيين مي‌كند؟ مي‌توانيم براي پاسخ دادن ، قانون‌هاي نيوتون و قانون گرانش را به كار بريم.
برای مثال موتورسيكلت سواري را در نظر بگیرید که در راستاي افقي به طرف لبه‌ي يك صخره حركت كرده ، خود را در يك مسير سهموي كه به زمين تخت در پاي صخره منتهي مي‌شود پرتاب مي‌كند. اگر او جان سالم به در برد و اين آزمايش را با تندي پرتاب بيش‌تري تكرار كند در فاصله‌هاي دورتري از نقطه‌ي شروع فرود خواهد آمد.
مي‌توانيم تصور كنيم كه موتورسيكلت سوار خود را با تندي آن‌قدر بزرگي پرتاب كند كه خميدگي زمين اهميت پيدا كند. در اين وضعيت در حالي كه او سقوط مي‌كند زمين با خم شدن از زير پاي او دور مي‌شود. اگر او به قدر كافي سريع حركت كند و اگر نقطه‌ي پرتاب او به قدر كافي مرتفع باشد كه او از فراز قله‌ي كوه‌ها عبور كند ممكن است بتواند بي آن كه هرگز بر زمين فرود آيد دور زمين بچرخد.
شكل زیر تغييراتي بر اين روال را نشان مي‌دهد. پرتابه‌اي را از نقطه‌ي A در جهت AB مماس بر سطح زمين پرتاب مي‌كنيم. مسيرهاي 1 تا 7 اثر افزايش تندي آغازي را نشان مي‌دهند. در مسيرهاي از 3 تا 5 پرتابه به زمين برخورد نمي‌كند و يك ماهواره مي‌شود. اگر هيچ نيروي كند كننده‌اي وجود نداشته پرتابه هنگامي كه به نقطه‌ي A بازمي‌گردد با تندي آغازي آن برابر است و پرتابه حركت خود را به طور نامتناهي تكرار مي‌كند.
مسيرهاي 1 تا 5 روي خودشان بسته مي‌شوند و مدارهاي بسته نام دارند. تمام مدارهاي بسته يا بيضي‌اند يا پاره‌اي از يك بيضي ؛ مسير 4 يك دايره است كه مورد خاصي است از بيضي. مسيرهاي 6 و 7 مدارهاي بازند. پرتابه روي اين مسيرها هرگز به نقطه‌ي شروع خود بازنمي‌گردد بلكه به تدريج از زمين دور مي‌شود.
امتیاز: 0.00
وزارت آموزش و پرورش > سازمان پژوهش و برنامه‌ريزی آموزشی
شبکه ملی مدارس ایران رشد
ارسال ها: 2228
شما باید یک عنوان و متن وارد کنید!