لكي يبقى القمر الصناعي في المدار ، يجب أن يتحرك بسرعة كبيرة. السرعة المطلوبة تعتمد على ارتفاعها. الأرض تدور. تخيل خط ا يبدأ من نقطة ما عند خط الاستواء. على مستوى الأرض ، يتحرك هذا الخط مع الأرض بسرعة حوالي 1000 ميل في الساعة. يبدو ذلك سريع ا جد ا ، لكنه لا يكفي بسرعة للبقاء في المدار. في الواقع ، عليك فقط البقاء على الأرض.
عند نقاط أبعد على ذلك الخط الخيالي ، سوف تسير بشكل أسرع. في مرحلة ما تكون سرعة نقطة ما على الخط سريعة بدرجة كافية للبقاء في المدار.
إذا كنت تفعل الشيء نفسه حول ربع الطريق شمال ا أو جنوب ا من خط الاستواء (عند 45 درجة شمال ا أو جنوب ا) فيمكنك التفكير في نفس الخط الخيالي. على نفس الارتفاع والسرعة ستكون هناك نقطة حيث يمكنك العثور على مدار دائري مستقر. ومع ذلك ، فإن المدار هو دائرة كبيرة مائلة عند 45 درجة ، ويمتد الخط الوهمي عبر شكل مخروطي فوق الأرض. سوف يتحرك المدار من الشمال إلى الجنوب ويعود مرة أخرى … ولكن بمعدل مختلف عن حركة الأرض.
فكر في المثال الأكثر تطرف ا للوقوف مباشرة في القطب الشمالي أو الجنوبي. الخط الخيالي في السماء لن يتحرك على الإطلاق. إذا تم وضع قمر صناعي في موقع ثابت فوق قطب ، فسوف يسقط مباشرة لأسفل. يجب أن تتحرك بسرعة كبيرة. يمكن للمدارات أن تمر فوق القطبين. المدارات التي تمر عبر القطبين مفيدة لرسم خرائط الكوكب. في كل مدار ، يتحول الكوكب قليلا وسيتجاوز القمر الصناعي في النهاية كل نقطة على الكوكب.
محيط خط الاستواء من الأرض حوالي 4 * 10 ^ 4 كيلومترات. محيط خط الاستواء من كوكب المشتري حوالي 439263.8 كيلومتر. حول كم مرة يكون محيط كوكب المشتري أكبر من محيط الأرض؟
ما عليك سوى تقسيم 439263.8 / 40000 = 10.98 محيط كوكب المشتري أكبر بنحو 11 مرة من محيط الأرض.
ما هو مدار الأرض الثابت بالنسبة للأرض؟
مدار حول الأرض حيث يبقى الكائن / القمر الصناعي في نفس المكان بالنسبة للمكان الموجود على الأرض أعلى منه.
فترة الأقمار الصناعية تتحرك قريبة جدا من سطح الأرض من دائرة نصف قطرها R 84 دقيقة. ماذا ستكون فترة القمر الصناعي نفسه ، إذا تم التقاطه على مسافة 3R من سطح الأرض؟
A. 84 دقيقة ينص قانون كيبلر الثالث على أن مربع التربيع يرتبط مباشرة بنصف القطر المكعب: T ^ 2 = (4π ^ 2) / (GM) R ^ 3 حيث T هي الفترة ، G هي ثابت الجاذبية العالمي ، M هو كتلة الأرض (في هذه الحالة) ، و R هي المسافة من مراكز الجثتين. من خلال ذلك يمكننا الحصول على المعادلة للفترة: T = 2pisqrt (R ^ 3 / (GM)) يبدو أنه إذا كان نصف القطر ثلاثة أضعاف (3R) ، فسوف تزداد T بعامل sqrt (3 ^ 3) = sqrt27 ومع ذلك ، يجب قياس المسافة R من مراكز الهيئات. تشير المشكلة إلى أن القمر الصناعي يطير بالقرب من سطح الأرض (اختلاف بسيط جد ا) ، ولأن المسافة الجديدة 3R يتم التقاطها على سطح الأرض (فرق صغير جد ا * 3) ، لا يتغير نصف القطر بصعوبة. هذا يعني أن