المجالات الجاذبية والحركة المدارية
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| gravitational field/ˌɡrævɪˈteɪʃənl fiːld/ | الحقل الجاذبي |
| centripetal force/senˈtrɪpɪtl fɔːs/ | القوة المركزية |
ما الذي يفسر هذه الملاحظة؟
- قمر صناعي يدور يسقط باستمرار بينما يتحرك أفقياً. وجود القمر في المدار لا يتطلب زوال الجاذبية.
- ابدأ بتوقع. حدد الكميات أو الخصائص التي ستقارنها، ثم حدد الدليل الذي يمكنه التمييز بين تفسيرين.
بناء النموذج
- شدة المجال الثقالي هي القوة لكل وحدة كتلة. يمكن للقوة الجاذبية أن توفر القوة المركزية للمدار الدائري. يصف المجال والجهد كميات مختلفة.
- مجال جاذبي: وصف لقوة الجاذبية لكل وحدة كتلة؛ قوة جذب مركز: محصلة القوى نحو مركز مسار منحني.
ما هو اتجاه محصلة القوى في الحركة الدائرية المنتظمة؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
يتطلب الحركة الدائرية المنتظمة قوة محصلة نحو المركز للحفاظ على تغيير اتجاه السرعة. لا يوجد دفع للخارج؛ وبدون القوة الداخلية، سيستمر الجسم في التحرك في خط مستقيم.
طابق كل مصطلح تقني مع معناه الدقيق.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
استخدم التعريفات للتمييز بين الكميات والعمليات ذات الصلة.
اختر دليلاً لاختبار الفرضية
- بالنسبة لكتلة نقطية أو خارج كتلة كروية، تتبع شدة المجال اعتماد عكسي لمربع المسافة. استخدم المسافة من المركز، لا الارتفاع فوق السطح وحده.
- اد approximation المدار الدائري وتجاهل مقاومة الغلاف الجوي فقط عندما يكون ذلك مبرراً. ارسم القوة نحو الجسم المركزي والسرعة مماسية للمدار. لا تضيف قوة للخارج لمجرد أن المسار دائري.
أي عادة من العادتين تجعل التحقيق أو النموذج في هذه الحالة أكثر قابلية للدفاع؟
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
توضيح الشروط والافتراضات يسمح للآخرين بتكرار العمل بدقة، وتسجيل الأدلة الداعمة يتيح لهم التحقق من الاستنتاج. إخفاء النتائج المتعارضة يزيل الأدلة التي قد تتحدى استنتاجًا خاطئًا، ولا يمكن لقياس واحد أن يثبت ادعاءً أوسع.
اعتمد على كميات معروفة
- أدر القيم المعروفة ووحداتها. اختر العلاقة لأن افتراضاتها تتناسب مع هذه الحالة، ثم أعد ترتيب المعادلة قبل التعويض.
- معلوم: شدة المجال هي 8 وحدات على مسافة r من مصدر كروي. عند 2r، g2/g1=(r/2r)²=1/4. g2=8/4=2 وحدات. تقل القوة الجاذبية على كتلة اختبار ثابتة بنفس النسبة.
شدة المجال هي 18 وحدات عند r. أوجدها عند 3r لمجال عكسي مربع. استخدم نفس التسلسل: الكميات المعلومة → النموذج → العلاقة → التعويض → الوحدة والتفسير.
شدة المجال تساوي 18 وحدة عند المسافة r. أوجدها عند 3r لمجال يتبع قانون التربيع العكسي.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
الناتج هو 2 . المعطيات: مجال 18 وحدة عند r؛ مجال مربع عكسي؛ المسافة 3r. استخدم g يتناسب طرديًا مع 1/r^2. المجال الجديد = 18/3^2 = 18/9 = 2 وحدة. تتناقص القوة المؤثرة على كتلة ثابتة بنفس النسبة.
تحقق من الاستنتاج وحدوده
- انعدام الوزن في مركبة فضائية دارية يعني أن الوزن الظاهري صغير في السقوط الحر، وليس أن هناك مجالاً جاذبياً معدوماً.
- عُد إلى الملاحظة الأصلية. اشرح ما يدعمه النتيجة، وما هي الشروط التي تفترضها، وطريقة واحدة لاختبار تفسير منافس.
الجاذبية صفر في كل مكان يتجلى فيه مركب فضائي انعدام وزن ظاهري. هذا الادعاء خاطئ: المركب الفضائي المداري في سقوط حر: الجاذبية قوية هناك تقريباً كما على الأرض وتوفر القوة المركزية. الطاقم والمركب يسقطان معاً، لذا لا يوجد ما يضغط عليهما لأسفل - هذا هو انعدام الوزن الظاهري، وليس الجاذبية الصفرية.
المجالات الجاذبية والحركة المدارية: بالنسبة لكتلة نقطية أو خارج كتلة كروية، تتبع شدة المجال اعتماد عكسي لمربع المسافة. استخدم المسافة من المركز، لا الارتفاع فوق السطح وحده.
الجاذبية صفر في كل مكان يختبر فيه مركبة فضائية انعدام الوزن الظاهري.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
المركبة الفضائية تدور في سقوط حر: الجاذبية قوية هناك تقريبًا كما هي على الأرض وتوفر القوة المركزية. يطير الطاقان والمركبة معًا، لذا لا شيء يضغط عليهما لأسفل - هذا انعدام الوزن الظاهري، وليس انعدام الجاذبية.
وصف لقوة الجاذبية لكل وحدة كتلة: اكتب المصطلح التقني.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
المجال الجذبي يعني وصف لقوة الجاذبية لكل وحدة كتلة.