Fysik
Jævn cirkelbevægelse
Jeg har en opgave, hvor jeg skal regne ud, hvor høj en omløbstid jorden skal have for at genstande på jorden vil blive "slynget" væk fra jorden.
Opgaven har jeg løsningen på, men jeg kan ikke helt forstå, hvordan det kan forholde sig sådan.
Ifølge svaret bør genstande på jorden slynges ud i tangentens retning, når centripetalaccelerationen er lig med tyngdeaccelerationen (hvis jeg forstår løsningen korrekt). Men det giver vel ikke meget mening, eftersom de begge er vektorer som peger ind mod jorden centrum?
Desuden er hastigheden i så fald højere, og eftersom centripetalaccelerationen er proportionel med hastigheden, hvilket jo burde give højere centripetalacceleration når hastigheden øges. Og igen er centripetalaccelerationens retning jo ind mod jordens centrum.
Jeg har vedhæftet opgavens løsning, hvis der er en der vil prøve at forklare mig sammenhængen.
Tusind tak på forhånd!
Svar #1
16. april 2020 af Eksperimentalfysikeren
Tyngdekraften er den kraft, som jorden trækker i genstanden med. Centripetalkraften er den kraft, der skal trækkes med i genstanden for at holde den i sin cirkulære bane. Hvis tyngdekraften er mindre end den centripetalkraft, der skal til at holde genstanden i banen, fortsætter den ad en krum bane, der tangerer den bane, den vil hae, hvis den bliver stående på jorden. Banen er ikke retliniet, men deler tangent med jordoverfladen. Tyngdekraften virker stadig på genstanden, så der er en centripetalkraft og dermed en krum bevægelse. Den bliver dog ikke ved med at være cirkulær, da afstaanden øges og tyngdekraften derfor bliver mindre. Det bliver en elliptisk bane, der har fælles tangent med jorden og brændpukt i jordens centrum.
Set fra jorden står genstanden stille indtil den slippes fri. Så vil den tilsyneladende i starten bevæge sig lodret op, fordi jordoverfladen har samme hastighed.
Skriv et svar til: Jævn cirkelbevægelse
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.