Tällaista maallikon ihmettelyä. Kun avaruusluotain lähettetään huits hemmettiin, sille hankitaan lisävauhtia käyttämällä sitä planeettojen, esim. Jupiterin, lähellä.
Luulisi, että Jupiter imaisisi tällaisen lähentelemään tulleen pikkukappaleen aamupalaksi.
Miksi ja miten se heittää kuitenkin luotaimen poispäin ja tulovauhtia kovemmalla nopeudella? Kääntäen: milläs konstilla luotaimella saisi sitten osuman Jupiteriin?
Luulisi, että Jupiter imaisisi tällaisen lähentelemään tulleen pikkukappaleen aamupalaksi.
Miksi ja miten se heittää kuitenkin luotaimen poispäin ja tulovauhtia kovemmalla nopeudella? Kääntäen: milläs konstilla luotaimella saisi sitten osuman Jupiteriin?
Vastaukset 1
Vanhimmat
Opettele ihan ensimmäiseksi gravitaatiolaki, työ/energia periaate ja havaintokoordinaatistojen merkitys. Sen jälkeen asia voi jo selvitä.
Jälkimmäisen merkitys on siinä, että Jupiterista mitattuna luotaimen vauhti on tullessa ja mennessä täsmälleen sama silloin kun etäisyys Jupiterista on myös sama, eli vauhtia ei tule yhtään lisää. Mutta kun vauhtia mitataankin vaikkapa auringon suhteen, niin lisävauhtia tulee jo aika paljon, koska Jupiter liikkuu auringon suhteen sitä kiertäessään. https://fi.wikipedia.org/wiki/Painovoimalinko
Linkistäkin voi olla apua, jo ensimmäinen kuva oikealla kertoo ideaalisen periaatteen, vauhti Jupiterin suhteen säilyy ja on sekä alussa että lopussa itseisarvo(u) itseisarvo(v), vaikka auringon suhteen vauhti kasvaa arvosta v arvoon itseisarvo(2u) itseisarvo(v).
Garivitaatiolakia ja työ/energia periaatetta tarvitset ymmärtämään miksi vauhti Jupiterin suhteen säilyy samana, eli Jupiterin luotaimeen kohdistama gravitaatiovoima tekee luotaimelle positiivista työtä luotaimen lähestyessä juuri saman verran kuin se tekee negatiivista työtä luotaimen etääntyessä Jupiterista. Ja siksi luotaimen energia ja siten vauhti ei kasva Jupiterin suhteen.
Gravitaatio siis vain muuttaa luotaimen nopeuden suuntaa alku- ja lopputilanteen välillä.
Osuma Jupiteriin saadaan aikaan silloin kun luotain alkuaan liikkuu Jupiterista katsottuna suoraan kohti, jolloin kaasukehän virtausvastus poistaa luotaimen liike-energian muuttaen sen lämmöksi, ja luotain jää Jupiteriin.
Se vältetään kun luotaimen rata kiertää lähimmilläänkin Jupiterin kaasukehän ulkopuolelta.