கோள்கள் மற்றும் செயற்கைக் கோள்கள் வட்டமாக சுற்றாமல், ஏன் நீள் வட்டமாக சுற்றுகின்றன?

 

கலைச்சொற்கள்:

• cancel / ரத்து - நீக்கறல்
• booster- ஊக்கி
• inertia- உறழ்வு
• center of mass- நிறை மையம்
• foci - குவியம்
• hyperbola - அதிபரவளையம்
• acceleration- முடுக்கம்
• condition - கட்டியம்

உங்களின் முதல் பார்வையில் கோள்களை நிறை மையத்தை நோக்கி இழுக்கும் ஈர்ப்பு போன்ற ஒரு ஆற்றல் நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையில் ஏற்பட வேண்டும் என்பது புதுமையாக இருக்கிறது என்று தோன்றலாம்! ஆனால் உண்மையில் இது ஏன் இருக்க வேண்டும் என்பதைப் புரிந்துகொள்வது மிகவும் நேரடியானது.

ஒரு செயற்கைக்கோள் சுற்றுவட்டப்பாதையினைக் கொண்டு சுற்றிவரும். (நீள்வட்டத்தின் குவியம் வட்டத்துடன் ஒத்துப்போகிறது). ஈர்ப்பு விசையானது கோளினை, அதனை நோக்கிய திசையில் மட்டுமே இழுக்க முடியும். செயற்கைக்கோளின் உறழ்வானது அதனை நேர் கோட்டில் பயணிக்க செய்கிறது, ஆனால் அவ்வாறு செய்தால், அதன் வேகம் இனி ஈர்ப்பு விசைக்கு செங்குத்தாக இருக்காது, எனவே ஈர்ப்பு அதை இழுக்கிறது; இது வேகத்தின் ஒரு பகுதியை அகற்றும், ஆனால் செயற்கைக்கோள் உள்நோக்கி வீழ்ச்சியடைந்து வருவதால், ஈர்ப்பு முடுக்கம் காரணமாக இது வேகத்தின் புதிய கூறுகளைப் பெறுகிறது. ஒரு வட்ட சுற்றுப்பாதையில், தரை வேகம் நிலையானது என்பதை நாங்கள் அறிவோம், எனவே இந்த இரண்டு விளைவுகளும் செயற்கைக்கோளின் வேகத்தை மாற்றாமல் இருக்க ஒன்றுக்கொன்று நீக்கறல் செய்ய வேண்டும்.

இப்போது 'செயற்கைக்கோளின் ஊக்கிகளைப் பற்ற வைப்பதால் அதன் தரை வேகம் அதிகரிக்கும்' என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள். இப்போது செயற்கைக்கோள் நேராக செல்ல வேண்டும் என்ற ஆசை வலுவானது, எனவே இரண்டு விளைவுகளும் சரியாக நீக்கறல் செய்யப்படுவதில்லை, மேலும் நிலத்தின் வேகம் மாறுபடும். இது ஒரு நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையுடன் எவ்வாறு ஒத்துப்போகிறது என்பதையும், சூரியனைச் சுற்றி வரும் ஒரு கோள் எவ்வாறு அதே வழியில் செயல்படுகிறது என்பதையும் நீங்கள் காணலாம்.

எடுத்துக்காட்டாக , நமது சூரியனை எடுத்துக் கொள்வோம். ஒரு பொருள் சூரியனை நெருங்கும் போது, அதன் ஆற்றல் மற்றும் பாதையைப் பொறுத்து, அது சாத்தியமான நான்கு சுற்றுப்பாதை பாதைகளில் ஒன்றைப் பின்பற்றும்:

1. சுருள் ❌
2. அதிபரவளையம்❌
3. நீள்வட்டம்👍
4. வட்டம்.❌

சூரியனுக்கு நெருக்கமான சில கோள்கள் (புதன்) கிட்டத்தட்ட சரியான வட்டங்களை உருவாக்குகின்றன (பூமி 3 டிகிரி மட்டுமே உள்ளது), உண்மையான வட்ட சுற்றுப்பாதையை அடைவது மிகவும் கடினம். கட்டியங்கள் முற்றிலும் சரியானதாக இருக்க வேண்டும், அதாவது கணினியில் வரும் ஆற்றல் முற்றிலும் விசித்திரமான ஒரு சுற்றுப்பாதையை உருவாக்குகிறது, இது சாத்தியமானது, ஆனால் மிகவும் அரிதானது. எனவே வட்டப் பாதையானது அடைவது மிகவும் கடினமானது

இதனால்தான் நமது சூரிய மண்டலத்தில் உள்ள அனைத்து கோள்களும் பின்பற்றுவது நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையையினை. ஒரு பொருள் சூரியனின் ஈர்ப்பு விசையிலிருந்து தப்பிக்க மிகவும் சிறியதாகவோ அல்லது மெதுவாகவோ நகர்ந்துகொண்டு இருக்கும்போது, அது மீண்டும் மீண்டும் வரும் நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையில் விழுகிறது, இது கணினியில் நுழையும் போது அதன் உண்மையான ஆற்றல் மற்றும் பாதையை பெரும்பாலும் சார்ந்துள்ளது. சுற்றுப்பாதை கொள்களின் ஈர்ப்பு விசை விளைவுகளால் பாதிக்கப்படலாம், மேலும் இது அபூர்வமானது, விசித்திரமானது மற்றும் பிற காரணிகளை அதிகம் சார்ந்துள்ளது.

இதே போல்தான் ஒரு நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையில், செயற்கைக்கோளின் வேகம் அதன் சுற்றுப்பாதையில் இருக்கும் இடத்தைப் பொறுத்து மாறுகிறது. செயற்கைக்கோள் அதன் சுற்றுப்பாதையின் ஒரு பகுதியாக பூமிக்கு மிக அருகில் இருக்கும்போது, அது வேகமாக நகர்கிறது, ஏனெனில் பூமியின் ஈர்ப்பு விசை வலுவானது. செயற்கைக்கோள் ஒரு நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையின் குறைந்த புள்ளியில் வேகமாக நகர்கிறது.

• இயற்பியலின் படி அறிவியலில் விளக்கிக் கூற வேண்டுமாயின்,

இதை இவ்வாறு கற்பனை செய்து பாருங்கள் : ஒரு கோள் சூரியனால் அதிவேகத்தில் சுழல்கிறது; இந்த கட்டத்தில், அது முதலில் பெருவெடிப்பில் உருவாக்கப்பட்டபோது பெற்ற அதன் சொந்த வேகத்தை மட்டுமே கொண்டுள்ளது. இது சூரியனுக்கு அருகில் செல்லும்போது, ஒரு புதிய ஆற்றல் அதாவது சூரியனின் ஈர்ப்பு விசை பொருளின் மீது செயல்பட்டு அதை அதன் திசையில் இழுக்கத் தொடங்குகிறது. ஆனால் அது சூரியனை நோக்கி விழும்போது, ஒரு புதிய கூறு சேர்க்கப்படுகிறது; ஈர்ப்பு காரணமாக முடுக்கம் காரணமாக இது வேகம். இந்த கூறு, ஒரு கோளின் ஆரம்ப வேகத்துடன் இணைந்து, சூரியனில் விழுவதைத் தடுத்து, நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையை உருவாக்குகிறது.

சுருக்கமாக, சூரியனின் ஈர்ப்பு விசை காரணமாக ஒரு கோளின் பாதையும் வேகமும் தொடர்ந்து செயல்படுத்தப்படுகின்றன, இறுதியில், கோளானது பின்னால் இழுக்கப்படும்; அந்த திரும்பும் பயணம் ஒரு பரவளைய பாதையின் முடிவில் தொடங்குகிறது. இந்த பரவளைய வடிவம், ஒரு முறை முடிந்ததும், ஒரு நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையை உருவாக்குகிறது.