Hogy nyer energiát egy űrszonda, ha elhalad egy bolygó mellett?
válasza:Magamat idézve:
"Odáig még értem, hogy amíg közeledik az űrszonda a bolygóhoz, akkor annak a gravitációs mezeje gyorsítja. De amikor távolodik a bolygótól, akkor annak a gravitációs mezeje miért nem fékezi az űrszondát?"
válasza:
válasza:Nem néztem utánna csak átgondoltam. Szerintem egy gravitációs vontatásról van szó. Mondjuk megy az űrszonda 20 km/s-el. Beáll egy 30 km/s-al haladó bolygó mögé. A bolygó gravitációja lassan gyorsítja huzza a szondát, de a szonda, a gyorsítás ellenére azért lassan lemarad a bolygóhoz képest. Tehát gyorsult, de nem annyít, utolérve a bolygot, energia veszteséggel tudjon csak elszakadni tőlle.
Persze lehet hogy ennél bonyolultabb megoldás is van.
válasza:"Hogy nyer energiát egy űrszonda, ha elhalad egy bolygó mellett?"
Ha a bolygó középpontjához viszonyítva nézzük a műhold mozgását, akkor a szonda egy bizonyos távolságból(=adott helyzeti energiával) indul. Ahogy csökken a távolság, ez a helyzeti energia mozgásivá alakul át. És amikor visszaemelkedik ugyanolyan magasságra, ahonnan indul, elveszti a többlet mozgási energiát és az visszaalakul helyzetivé. Gondolom ez okozza a kérdező dilemmáját.
De mindez csak a bolygó középpontjához viszonyítva igaz.
Ha kívülről nézzük a mozgást (pl. a Naphoz viszonyítva) és a szonda nagyjábol a bolygó mozgásával ellentétes irányból közelít, Akkor mialatt zuhan lefelé, a bolygó előrehalad. A szonda a fordulóponton ennivel magasabban lesz. Ez a többlet helyzeti energia adja azt a mozgási energiát, ami végül felgyorsítja. Így lehet energiamegmaradással megérteni a jelenséget.
Vagy erőkkel és impulzussal: Amíg a szonda közelít a gravitációs erő integrálja növeli az impulzusát az eredeti mozgási irányába. Amikor túlhalad a bolygón, akkor a fordított irányba ad neki impulzust a bolygó. De a bolygó előrehaladása miatt ez a második fázis tovább tart. Az integrál értéke nagyobb lesz.
Félreértés ne essék, nem vitatni akarom az állítást, hanem csak próbálom megérteni! Elismerem, hogy én vagyok nagyon sötét, de még mindíg nem értem!
"Amikor túlhalad a bolygón, akkor a fordított irányba ad neki impulzust a bolygó."
?????
Biztos, hogy ez van a háttérben? Én, laikusként úgy gondolom, hogy ez a mondatod csak akkor lenne igaz, ha lenne antigravitáció is! Az meg, a legjobb tudomásom szerint nem lehetséges!
Az én pici agyacskám úgy képzeli ezt el, mint pl az elektromotor működése.
De ott a forgórész pólusa csak addig közeledik az állórész pólusához, amíg ellentétesek a pólusok, amik vonzák egymást. A holtponton átbillenve a kommutátor megfordítja az áram irányát és ezután taszítás miatt fordul tovább a forgórész. Ez biztosítja az "állandó" forgatónyomatékot.
De a bolygó esetében a gravitáció csak vonzásban tud megnyilvánulni!
válasza:Akkor mepróbálom másként elmondani.
Mutasson a pozitív x-tengely a bolygó pillanatnyi haladási iránya felé. Tegyük fel, hogy a szonda -x irányú sebességgel közelít, közel halad el a bolygó mellett és nagyjából +x irányú sebességgel távozik. Érdemes lerajzolni.
Bontsuk 4 szakaszra a pályát.
1. a kiinduló magasságtól kezdve, amíg a szonda x koordinátája nagyobb, mint a bolygóé, addig nő a -x irányú sebessége.
2. amig a fordulóponthoz nem ér, addig erősen csökken a -x irányú sebesség.
3. A fordulóponttól addig, amig az x koordinátája egyenlővé nem válik a bolygóéval. Ezen a szakaszon erősen nő a +x irányú sebesség.
4. A 3. végétől a kinduló magasságig tartó pályaszakaszon csökken a +x irányú sebesség.
Mivel a bolygó +x irányban halad, az erőteljes gyorsulású 3. szakasz hosszabb ideig tart, mint a 2. Ezért a szonda több sebességet szerez, mint amennyit elveszít.
És a +x irányú sebességet csökkentő 4. szakasz rövidebb lesz, mint az 1. és a szonda ráadásul nagyobb sebességgel, vagyis rövidebb idő alatt halad át rajta. Ez is előnyös.
válasza:Az a lényege a dolognak, hogy a szonda a hintamanőver "félidejéig" (a gyorsítási szakasz lezárulásáig) gyorsul, onnantól lassul. De mivel a bolygó közben maga is halad a pályáján, ezért a félidőig megtett távot tulajdonképpen "elhúzza", "megnyújtja", így valójában félideig több idő telik el, mint a félidő utáni lassító szakaszban. Ezt a kis különbséget tudja magával vinni a szonda gyorsulásként, extra sebességként a hintamanőver során.
Megjegyzendő, hogy a hintamanőver során nem a semmiből keletkezik a plusz gyorsító energia. Mivel a szonda is egy x tömeggel rendelkező tárgy, ezért tömegarányosan ugyanakkora mértékben lassítja a bolygót a pályáján, mint amennyi energiát tud lopni tőle a hintamanőver során szerzett gyorsulás képében.
Köszönöm a válaszokat!
Azt egy pillanatig sem gondoltam, hogy sérülne az energiamegmaradás törvénye, mert azt nem lehet megszegni! A szonda a bolygótól lopja el a többlet mozgási energiát. Még pedig, ha jól értem, akkor azáltal, hogy a szondára ható centripetális erő nagyobb lesz, mint a nehézségi erő és emiatt tud eltávolodni a bolygótól érintő irányban?
Hát, minden elismerésem azé, aki pontosan ki tudja számolni, hogy a szonda sebességvektora milyen irányú és nagyságú legyen, hogy sikerüljön a művelet!
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2025, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!