Newtonova dělová koule - Newtons cannonball - Wikipedia

Newton Cannon.svg

Newtonova dělová koule byl myšlenkový experiment Isaac Newton používá k předpokládat, že síla gravitace byl univerzální a byl klíčovou silou pro planetární pohyb. To se objevilo v jeho 1687 práci Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (pozdější vydání vytištěna v angličtině jako Pojednání o systému světa).[1]

Myšlenkový experiment

V tomto experimentu z jeho knihy (str. 5-8)[1] Newton vizualizuje dělo na vrcholu velmi vysoké hory. Pokud neexistovaly žádné gravitační síly nebo odpor vzduchu, měla by dělová koule sledovat přímku od Země ve směru, ve kterém byl vystřelen. Pokud na dělovou kouli působí gravitační síla, bude následovat jinou cestu v závislosti na své počáteční rychlosti. Pokud je rychlost nízká, jednoduše spadne zpět na Zemi. (A a B) například horizontální rychlost 0 až 7 000 m / s pro Zemi.

Rychlost dělové koule při rychlosti 0 m / s byla spuštěna vodorovně z velmi vysoké hory Newtonu.
Rychlost dělové koule 6 000 m / s byla spuštěna vodorovně z velmi vysoké hory Newtonu.

Pokud je rychlost orbitální rychlost v této výšce bude pokračovat kolem kroužení kolem Země po pevné kruhové dráze, stejně jako Měsíc. (C) například horizontální rychlost přibližně 7 300 m / s pro Zemi.

Rychlost dělové koule na 7 300 m / s se spustila vodorovně z velmi vysoké hory Newtonu.

Pokud je rychlost vyšší než orbitální rychlost, ale není dostatečně vysoká, aby úplně opustila Zemi (nižší než úniková rychlost ), bude se nadále točit kolem Země po eliptické oběžné dráze. (D) například horizontální rychlost 7 300 až přibližně 10 000 m / s pro Zemi.

Rychlost dělové koule na 8 000 m / s byla spuštěna vodorovně z velmi vysoké hory Newtonu.

Pokud je rychlost velmi vysoká, opustí Zemi parabolickou (přesně únikovou rychlostí) nebo hyperbolickou trajektorií. (E) například horizontální rychlost přibližně větší než 10 000 m / s pro Zemi.

Rychlost dělové koule na 11 200 m / s byla spuštěna vodorovně z velmi vysoké hory Newtonu.

Jiná vystoupení

Obrázek stránky z Systém světa zobrazující Newtonův diagram tohoto experimentu byl zahrnut na Voyager Golden Record[2] (obrázek č. 111).

Toto je fotografie stránky 6 od Newtona Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica Svazek 3, De mundi systemate (v systému světa). Je součástí sbírky obrazů na zlatém záznamu Voyager, který je přenášen do hlubokého vesmíru na palubu kosmické lodi Voyager 1 a 2.

Viz také

Poznámky

  1. ^ A b Newton, Sir Isaac (1728). Pojednání o systému světa. Londýn: F. Fayram. Citováno 2. června 2014.
  2. ^ Sagan, Carl et al. (1978) Murmurs of Earth: The Voyager Interstellar Record. New York: Random House. ISBN  0-394-41047-5 (tvrdý obal), ISBN  0-345-28396-1 (brožura)

externí odkazy