Home » Articole » Articole » Știință » Fizica » Mecanica » Cum să tragi cu tunul în Lună – Muntele lui Newton

Cum să tragi cu tunul în Lună – Muntele lui Newton

postat în: Mecanica 0

Newton, geniul care a descoperit legea universală a atracției gravitaționale, a scris în Principia că, din cauza gravitației, orice piatră pe care o aruncăm în aer se îndepărtează de o cale dreaptă și cade înapoi pe Pământ, descriind o traiectorie curbilinie. Cu toate acestea, dacă dăm o viteză mai mare pietrei, aceasta zboară mult mai departe și se poate întâmpla foarte bine să descrie un arc de aproximativ zece, o sută sau o mie de mile și, în cele din urmă, să se desprindă de atracția Pământului pentru a nu se mai întoarce niciodată. Să presupunem că AFB din figură este suprafața Pământului, C centrul său, în timp ce UD, UE, UF și UG sunt traiectorii curbe descrise de un obiect aruncat orizontal de pe un munte foarte înalt cu viteze crescânde. (Vom ignora rezistența aerului.) În cazul unei viteze inițiale mai mici, obiectul descrie curba UD, în cazul unei viteze mai mari, curba UE, iar în cazul vitezelor și mai mari, curbele UF și UG. . Cu condiția ca viteza inițială să fie adecvată, obiectul nostru va ocoli Pământul și se va întoarce la punctul său de pornire în vârful muntelui și, deoarece viteza sa va fi acum identică cu viteza inițială, va continua de-a lungul aceleiași orbite.

Muntele lui Newton(Cum ar cădea pietrele atunci când sunt aruncate orizontal și cu mare viteză din vârful unui munte.)

Dacă am avea un tun montat pe acest munte, ghiulele pe care le-ar trage – cu condiția ca viteza de pornire să fie suficient de mare – nu ar cădea niciodată înapoi pe Pământ, ci ar înconjura globul la nesfârșit. Este destul de ușor să ne dăm seama (pentru asta vezi cel de-al doilea capitol din Fizica distractivă, Volumul 1) că acest lucru s-ar întâmpla atunci când avem o viteză inițială de aproximativ 8 km/sec. Un proiectil tras cu această viteză ar orbita ca un satelit al Pământului pentru a zbura de 17 ori mai repede decât orice punct de pe ecuator și va avea o perioadă de revoluție de 1 oră și 24 de minute. Când viteza de deplasare este mai mare, ghiuleaua nu ar mai călători în jurul Pământului pe o orbită circulară; ar urmări o orbită eliptică mai mult sau mai puțin alungită, care se extinde departe de Pământ. Când viteza inițială ar fi încă și mai mare, aproximativ 11 km/sec, ghiuleaua va scăpa pentru totdeauna în spațiu. (Rețineți că am vorbit despre mișcarea proiectilelor într-un vid, nu în aer.)

Să vedem acum dacă am putea zbura pe Lună, așa cum sugerează Jules Verne. Tunurile moderne conferă o viteză la foc de cel mult 2 km/sec, care este doar o cincime din viteza de care avem nevoie pentru a zbura pe Lună. Tunarii din Baltimore s-au gândit, totuși, că, dacă ar folosi un tun uriaș și o încărcătură extraordinară, ar putea obține o viteză suficient de mare pentru a trage cu proiectilul în Lună.

(Traducere și adaptare de Nicolae Sfetcu din Yakov Perelman – Занимательная физика. © 2023 MultiMedia Publishing)

Fizica fenomenologică - Compendiu - Volumul 2
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 2

Descoperă universul fizicii printr-o perspectivă fenomenologică captivantă!

Nu a fost votat 47.84 lei167.60 lei Selectează opțiunile Acest produs are mai multe variații. Opțiunile pot fi alese în pagina produsului.
Fizica fenomenologică - Compendiu - Volumul 1
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 1

O explorare cuprinzătoare a fizicii, combinând perspective teoretice cu fenomene din lumea reală.

Nu a fost votat 47.84 lei167.60 lei Selectează opțiunile Acest produs are mai multe variații. Opțiunile pot fi alese în pagina produsului.
Mecanica fenomenologică
Mecanica fenomenologică

O incursiune captivantă în lumea principiilor fundamentale care stau la baza mișcării și interacțiunilor mecanice.

Nu a fost votat 23.89 lei Selectează opțiunile Acest produs are mai multe variații. Opțiunile pot fi alese în pagina produsului.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *