Kérdés:
A gravitációs segítség elmagyarázása egy 6 éves gyereknek
alecxe
2017-10-13 01:00:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nemrégiben Cassiniről beszélgettünk 6 éves kislányommal, és megemlítettem, hogy az nagyobb sebességet vett fel azzal, hogy a Vénusz (kétszer), a Föld és a Jupiter közelében haladt el. De akkor megpróbáltam elmagyarázni, hogyan vette fel a sebességet, miért és hogyan működik.

Hogyan javasolná elmagyarázni / bemutatni a "gravitációs asszisztens" fogalmát egy 6 éves régi?

A [help / on-topic] szerint ez valóban egy másik WWW webhelyhez tartozik, a https://space.stackexchange.com/q/9504/16044 oldalak mellett.
Három válaszokat:
userLTK
2017-10-13 02:38:19 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Szeretem a labda fonását egy gyorshajtó vonat hasonlatával szemben.

enter image description here

A fontos tényező, hogy a Jupiter elég gyorsan halad. Körülbelül 13 km / s. A másik fontos tényező, hogy a Jupiter nagyon masszív, ezért nagy a gravitációja, és objektumokat tud maga felé vonzani, ezáltal az irányuk hajlíthat.

A trükkös koncepció egy 6 éves gyerek számára az, hogy a gravitáció egy nulla összegű játék. A Jupiter felé eső tárgy, ebben az esetben hiperbolikus pálya, de a szabályos pályák is működnek, így ha felé esik, hozzáadja a sebességet, majd elrepül tőle, ugyanannyi sebességet veszít, tehát a nettó sebesség A Jupiter nulla. Nincs változás.

De mivel a Jupiter mozog, a Jupiter magával ránthatja az űrhajót. A Jupiterhez viszonyított sebesség változatlan, de a naphoz viszonyított sebesség megváltozik, a Jupiter olyan, mint a vonat, amelyről a labda lepattan.

Ennek az ellenkezője is megtörténhet. A Jupiterrel le lehet lassítani egy űrhajót. Ez a megközelítési szögetől függ, például egy labda dobása egy vonatnak, miközben az távolodik tőled.

Ezt a kísérletet az alábbiakban is elvégezheti (2, nem 3 golyóval a gravitációs asszisztens képviseletében, bár egy hűvösebb kísérlet a 3-mal). Ugyanaz az igazgató. A mozgó tárgyról (Jupiter) való visszapattanás egészen más, mint a nem mozgó sík felület elhatárolása.

https://www.youtube.com/watch?v=2UHS883_P60

Mindezek ellenére továbbra is felhívnám a figyelmet arra, hogy ez egy trükkös koncepció, és ne aggódjak, ha nem értik.

Ah, ez egy szép ötlet. És kényelmesen a vasútállomás közelében lakunk :) Köszönjük az ötleteket és a fizika lány gömbkísérletét, klassz dolog eljátszani!
A gyerekek elfogadják ezt? Azt szeretném gondolni, hogy még 6 éves koromban is láttam volna a különbséget, ha valamit elpattanok és csak körözök.
Ugyanaz az igazgató. Valójában, ha a bolygók és az űrhajók rugalmasak lennének, akkor egy űrhajót lecsaphatna egy bolygóról, és így gravitációs segítséget kaphatna. De ez egy nehéz koncepció 6 évesen, bárhogy is magyarázod.
@CarlWitthoft Látom, mire gondolsz, a visszapattanás más, mint a körbejárás. Ha elképzeljük, a vonat helyett ez egy fehér törpe vagy neutroncsillag darabja a pályán (egy kis darab, de nagy gravitációval). . . és labdát dobunk felé, el tudjuk képzelni, hogy a labda hiperbolikus pályán görbül a hatalmas tárgy körül. Most elképzeljük, hogy a hatalmas tárgy mozog, és labdát dobunk felé. A hatás hasonló az elhatároláshoz, (hátulról ívelve). Pedig egyre nehezebb elmagyarázni egy 6 éves gyereknek.
zephyr
2017-10-13 01:20:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Úgy gondolom, hogy a legjobb magyarázatok azok az egyszerűek, amelyek anélkül, hogy túl divatosak vagy részletesek lennének, elmagyarázzák a koncepció alapfogalmait. Ennek ellenére csak elmagyaráznám, mi történik egy gravitációs asszisztens során.

Cassini elrepült a Jupiter mellett, és amikor elég közel ért, a Jupiter gravitációja elkezdte Cassinit maga felé húzni. Ez pontosan ugyanaz, mint ami visszahúzza a földre a dolgokat. Mivel Cassinit a Jupiter felé húzták, alapvetően "ráesett" a Jupiterre, és zuhanással képes volt felvenni némi extra sebességet. Mivel azonban Cassini hihetetlenül gyorsan utazott, valójában nem esett rá a Jupiterre, és a felemelt extra sebességgel elrepülhetett.

Nem mondhatom, hogy nem valami hasonlót elmagyaráztunk egy 6 éves gyereknek (és megerősítettem, hogy megértették), de úgy gondolom, hogy ez mind tényszerűen pontos, mind elég egyszerű ahhoz, hogy egy kisgyerek megértse.

Úgy tűnik, hogy ez kihagyja a legfontosabb pontot, miszerint Cassinit a Jupiter Nap körüli mozgásával együtt vonszolják.
@chirlu ez az egész, de arról szól, hogy Cassini "beleesik" a Jupiterbe. Úgy éreztem, hogy intuitívabb lenne egy hatéves gyerek, ha egy olyan témához kapcsolnám, amellyel már rendelkeznek tapasztalataik, vagyis könnyen meg kell érteniük valamit, ami a gravitáció miatt a Jupiterre esik.
Műholdak ezrei zuhannak a Föld felé és hiányoznak (úgynevezett „keringő”), de ettől nem nyernek energiát. Ugyanígy a Jupiter szempontjából a Cassini sem nyer semmit - zuhanás közben gyorsul, majd ugyanannyit lassít, miközben újra emelkedik.
@chirlu Megértem ezt, de ne feledje, hogy ez egy 6 éves gyereknek szól. Olyan árnyalatokat vitatsz meg, amelyeket egy 6 éves gyerek esetleg nem ért. Említettem, hogy "Cassinit a Jupiter felé húzták", ami megegyezik a "Cassinit a Jupiter mozgásával együtt" kifejezéssel. Nem gondolom, hogy bármi, amit mondtam, helytelen. Ha úgy érzi, hogy a magyarázatom nem a legjobb, nyugodtan adja meg saját válaszát, vagy utasítsa vissza az enyémet.
Az @chirlu Plus szerint a műholdak valóban energiát nyernek azzal, hogy a föld meghúzza őket, de mivel zárt pályán vannak, energiájukat vesztik, amikor az "elülső" oldal körül keringenek. Az a gyorsulás, amire kifejezetten utaltam, az a gyorsulás volt, amelyet a Jupiter húzása ért el.
Carl Witthoft
2017-10-13 18:04:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Lehet, hogy csak egy hajszálnyival módosítom Zephyr válaszát - és ezt még nem próbáltam ki egy 6 éves gyereknél, nemhogy egy átlagos felnőttnél, akinek sokkal nehezebb megmagyarázni a dolgokat, mint bármelyik gyermeknek.

A gravitáció megértett, tehát mutasd meg, hogy a gravitáció mind a műholdat a Jupiter, mind a Jupiter felé a műhold felé húzza. De mivel $ m_ {Jupiter} >> m_ {műholdas} $, a Jupiter felgyorsít egy tizenéves bitet, míg a műhold nagyon sok ellenkező irányba. (Ráadásul sikerül kihagyniuk az ütközést :-))



Ezt a kérdést és választ automatikusan lefordították angol nyelvről.Az eredeti tartalom elérhető a stackexchange oldalon, amelyet köszönünk az cc by-sa 3.0 licencért, amely alatt terjesztik.
Loading...