זריקת עצמים בחלל

[Jupiter13]

זריקת עצמים בחלל

שלום ידידים. התחבטתי בתרגיל הזה רבות : אסטרונאוט בעל מסה של 80 ק"ג ,הנמצא בתוך הלווין, זורק אופקית כדור שמסתו 1 ק"ג ומקבל מהירות 1 מ'/ש'. ברגע הזריקה הכדור נמצא בגובה 1 מ' מעל רצפת הלווין ובמרחק 2 מ' מהקיר. באיזה גובה מעל הרצפה יפגע הכדור בקיר? אשמח לקבל הסבר על הבעיה הזו. תודה!

 

[AnarchistPhilosopher]

זה הולך ככה:

כדי למצוא את שדה הגרביטציה שהאסטרונאוט מפעיל על הכדור יש להשתמש בחוק הכבידה האוניברסלי של ניוטון ולהשוות אותו לכוח הכבידה של הכדור, כלומר:

mg=GmM/r^2 g=GM/r^2​

אחד הקירובים שאתה יכול לעשות, הוא שהמרחק r הוא המרחק מהקיר אל האסטרונאוט ברגע זריקת הכדור, ההנחה היא שהאסטרונאוט לא יזוז הרבה אחורנית ביחס לכדור. ואז אתה יכול להשתמש בנוסחאות הקינמיטיקה על כדוה"א. רק עם תאוצת הכובד שונה.

 

[Shukikor]

אסטרטנאוט וכדור

בהנחה שהכדור נזרק במקביל לרצפת החללית,ובמידה והחללית סובבת סביב כדור הארץ ואינה מאיצה (להוציא בתאוצת הכבידה) הכדור יפגע בקיר באותו גובה יחסי מהרצפה שבו נזרק. לגבי האסטרונאוט,הוא יהדף אחורה על פי שיקולי התנע,MV, הקיימים על כדור הארץ. המשיכה ההדדית בין האסטרונאוט לכדור,קיימת,בדיוק כמו על כדור הארץ וכיוון שמדובר במאסות קטנות היא זניחה. שווקי.

 

[AnarchistPhilosopher]

כן, זה מה שחשבתי שבאמת זה יהיה זניח.

אבל באופן תיאורטי ככל שמתרחקים מכדורים גדולים אז ההשפעה של האסטרונאוט על הכדור הקטן גדלה, כמובן שהחללית גדולה משניהם כך שהיא תשפיע יותר.

 

[Shukikor]

ליתר דיוק...

אני רוצה להדגיש שהסיבה שהכדור נע בקו ישר היא כיוון שהכדור בחללית מצוי,מבחינת המערכת היחסית שלו,במצב שהוא שתנועתו,יחסית לחללית,אינה מושפעת מכוח הכבידה.קיר החללית והכדור נעים באותה מהירות ואותה תאוצה.(מובן שהתאוצה של שניהם קטנה מזו שעל כדור הארץ בשל המרחק אבל היא שווה לשניהם).להוציא התנועה בציר Y,שאר ההתנהגויות הקינמטיות זהות לאלה שעל כדור הארץ כולל המשיכה הגרויטציונית בין האסטרונאוט לכדור ולגוף החללית ומשוואות התנע. שוקי.

 

[AnarchistPhilosopher]

../images/Emo45.gif