गुरुत्वाकर्षण गुलेल वास्तव में कैसे काम करता है?


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क्या मैं अण्डाकार कक्षाओं के बारे में जानता हूं, एक वस्तु पेरीपेसिस के पास गति करती है और एपोप्सिस में धीमी हो जाती है, जैसे कि हमने हाई स्कूल भौतिकी में सीखा कि कैसे एक गोला नीचे घूमता है और एक घर्षण रहित घाटी में वापस ऊपर जाता है: ऊंचाई इसके विपरीत है गति के समानुपाती।

"गुरुत्वाकर्षण गुलेल" पैंतरेबाज़ी जिसे हमने विज्ञान-फाई में देखा है और यहां तक ​​कि हमारे स्वयं के अंतरिक्ष यान द्वारा उपयोग किया जाता है जो हाइपरबोलिक कक्षाओं की भौतिकी पर निर्भर करता है, जहां एक वस्तु दोनों ग्रह या चंद्रमा / आदि के चारों ओर एक ही गोद बनाने से पहले कक्षा में प्रवेश करती है और बाहर निकलती है । चूँकि गुरुत्वाकर्षण उस शिल्प को उस पिंड की ओर धकेलता है, जब वे दोनों ओर जा रहे होते हैं और उससे दूर होते हैं, तो क्या शिल्प का वेग 1 मेगामीटर के बाद परिधि से पहले 1 मेगामीटर (उदाहरण के लिए) समान नहीं होना चाहिए ? यदि ऐसा है, तो गुरुत्वाकर्षण गुलेल पैंतरेबाज़ी को केवल शिल्प के प्रक्षेपवक्र को फिर से निर्देशित करने का अंतिम उद्देश्य होना चाहिए, न कि इसकी गति को बढ़ाना, जैसा कि नाम से पता चलता है।

एक साधारण चित्र में मेरी समझ: तीन ग्रे डॉट्स एक एकल वस्तु को इंगित करते हैं क्योंकि यह एक पथ के साथ यात्रा करता है जो एक बड़े नीले वृत्त के नीचे एक बड़े शरीर को दर्शाता है।  पहले और तीसरे ग्रे डॉट्स में x की गति घोषित करने वाला एक लेबल होता है, और दूसरे डॉट में एक लेबल होता है, जो x की गति से अधिक होता है।

जवाबों:


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आरेख ग्रह के बाकी फ्रेम में है। अब मान लीजिए कि एक अंतरिक्ष यान सौर मंडल के फ्रेम में धीमा हो रहा है। एक ग्रह पास में है, इसलिए यह अब अपने गुरुत्वाकर्षण और लाभ की गति के कारण तेजी लाने लगता है। अब, यह गति वृद्धि ग्रह की गति की गति के कुछ घटक में जोड़ा जाता है जब यह दूसरी तरफ निकलता है (यह जोड़ा घटक कोण को बदलकर बदला जा सकता है जिसमें से यह गुलेल प्रभाव को अधिकतम करने के लिए ग्रह के पास जाता है। )। एक बार ग्रह के प्रभाव से बाहर होने के बाद, अंतरिक्ष यान में पहले जैसा ही वेग होता है, साथ ही ग्रह की गति का एक घटक, जो इसे दूर तक यात्रा करने की अनुमति देता है। यह गुलेल प्रभाव है।

इसे दूसरे तरीके से देखने की कोशिश करते हुए, अंतरिक्ष यान के कोणीय गति पर विचार करें। जब तक यह केवल सूर्य के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में है, तब तक इसका कोणीय परिवर्तन नहीं हो सकता है। हालांकि, एक बार जब यह किसी दूसरे ग्रह के प्रभाव में होता है, तो दो कोणीय गति - एक wrt सूर्य और एक ग्रह ग्रह (उनके सापेक्ष गति के कारण) - जोड़ें, और एक बार ग्रह के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव से बाहर, उनके रिश्तेदार घटक कर सकते हैं समायोजित किया जा सकता है (ग्रह के प्रति दृष्टिकोण के कोण के आधार पर और जिस कोण पर यह गुलेल के बाद उड़ जाता है) सूर्य को कोणीय गति बढ़ाने के लिए, जो बदले में इसे एक बड़ी कक्षा में रखता है, जिससे इसे यात्रा करने की अनुमति मिलती है। पहले से दूर।


ओह, तो यह उन्हें धीमा कर देगा अगर वे ग्रह की कक्षा के खिलाफ चल रहे थे?
सुपहस्टार

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हाँ यह होगा। घटक सकारात्मक या नकारात्मक हो सकता है और उपरोक्त मामले में, यह नकारात्मक होगा। हालांकि, यह देखते हुए कि सभी ग्रहों में सूर्य के चारों ओर समान क्रांति है, यह संभव है (कम से कम सैद्धांतिक रूप से) एक ही दिशा में कई गुलेल पर निर्भर प्रक्षेप पथ बनाने के लिए।
तक्कु

तो, यह रणनीति एक स्टार के साथ काम नहीं करेगी?
Supuhstar

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यहां गणित या भौतिकी के स्पष्टीकरण के बिना एक सहज ज्ञान युक्त समझ है (अन्य लोग उस सामान को यहां प्रदान करेंगे):

आप सही कह रहे हैं कि अपने आप में एक ग्रह के आस-पास का स्थान छोड़ना शून्य प्रभाव को जोड़ता है। गुरुत्वाकर्षण सहायता ग्रह के आंदोलन के साथ "घसीटा" जाने का प्रभाव है। यदि एक अंतरिक्ष यान अपनी कक्षा में पीछे से ग्रह पर पहुंचता है, तो उसे साथ खींचा जाएगा और त्वरित किया जाएगा। यदि एक अंतरिक्ष यान अपनी कक्षा में ग्रह के अनंत से पहुंचता है, तो अंतरिक्ष यान धीमा हो जाएगा क्योंकि बैठक ग्रह के बढ़ते गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र इसे पीछे की ओर खींचता है।


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आप सही हैं कि हाइपरबोला की आउटगोइंग गति वही है जो हाइपरबोला के फ़ोकस में शरीर के लेटने के संबंध में आने वाली गति के समान है। दिशा बदली है।

लेकिन दूसरे शरीर के संबंध में, दिशा के परिवर्तन का मतलब गति में परिवर्तन हो सकता है।

यहाँ एक आरेख है कि कैसे चंद्रमा को क्षुद्रग्रह के कब्जे में नियोजित किया जा सकता है ताकि पृथ्वी के संबंध में पृथ्वी के संबंध में अति-परिक्रमण कक्षा को कम किया जा सके।

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