Uusi pähkinä Aurinkokunnasta

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Ihan simppeliä ratamekaniikkaa.

Olet Kansainvälisellä avaruusasemalla (ISS), kädessäsi on pesäpallo, josta haluat päästä eroon heittämällä sen ulos avaruuteen. Mihin suuntaan sinun on se heitettävä, jotta se ei enää myöhemmin osuisi avaruusasemaan - ylös, alas, eteen, taakse, oikealle vai vasemmalle (ISS:n kulkusuuntaan nähden)? Miksi?

Tämä ei vaadi laskemista, mutta sovitaan että pallo painaa 0,16 kg ja se lähtee kädestä 20 m/s, ja että ISS:n rata ei heiton jälkeen muutu.

Sivut

Kommentit (44)

Vierailija

Veikkaisin, että sen saa heittää mihin suuntaan tahansa, niin se ei joudu enää avaruusaseman tielle. Jos sen heittää eteenpäin, sen nopeus on hetkellisesti suurempi kuin ISS:n nopeus, mutta siitä se joutuu korkeammalle radalle, jossa nopeus on hitaampi.

Vierailija
Ertsu
Veikkaisin, että sen saa heittää mihin suuntaan tahansa, niin se ei joudu enää avaruusaseman tielle. Jos sen heittää eteenpäin, sen nopeus on hetkellisesti suurempi kuin ISS:n nopeus, mutta siitä se joutuu ylemmälle radalle, jossa nopeus on hitaampi.

Nope. Mutta perustelen myöhemmin miksei - muuten helpottuis liikaa

(Tosin täytyy myöntää että "eteenpäin" liittyy hiukan hiusten halkomista)

Vierailija
SpinO
Tosin täytyy myöntää että "eteenpäin" liittyy hiukan hiusten halkomista.

Siis ISS:n kulkusuuntaan, kiertoradan tangentin suuntaan.

Vierailija
spin0
Ihan simppeliä ratamekaniikkaa.

Olet Kansainvälisellä avaruusasemalla (ISS), kädessäsi on pesäpallo, josta haluat päästä eroon heittämällä sen ulos avaruuteen. Mihin suuntaan sinun on se heitettävä, jotta se ei enää myöhemmin osuisi avaruusasemaan - ylös, alas, eteen, taakse, oikealle vai vasemmalle (ISS:n kulkusuuntaan nähden)? Miksi?

Tämä ei vaadi laskemista, mutta sovitaan että pallo painaa 0,16 kg ja se lähtee kädestä 20 m/s, ja että ISS:n rata ei heiton jälkeen muutu.

Taakse heittäminen ainakin toimisi: ilmakehän kitka jarruttaisi palloa radan alaosassa enemmän kuin ISS:n radalla, joten uuden radan korkein kohta ei enää yllä lähtötasolle.

Vierailija
Ertsu
SpinO
Tosin täytyy myöntää että "eteenpäin" liittyy hiukan hiusten halkomista.

Siis ISS:n kulkusuuntaan, kiertoradan tangentin suuntaan.

Juu, juuri se on eteenpäin, muttei käy tässä - koska kyllä se silloinkin voi myöhemmin osua ISS:ään, kun hiuksia halotaan.

MaKo71
Seuraa 
Viestejä1467
Liittynyt15.11.2006

Vai että simppeliä ratamekaniikkaa...

Ertsu, tyhjiössä kiertoradalla pallo palaa aina samoille paikoille...
__________

spin0, oletetaanko myös se, että pallo heitetetään sen verran hiljaa, ettei ilmakehän tiheyttä tarvitse huomioida? Jos ilmakehän tihentyminen matalammilla radoilla huomioitaisiin, niin minä heittäisin joko taakse tai alas, jolloin pallo kävisi ISS:ää matalammilla korkeuksilla ja siten hitusen tiheämpi ilmakehä jarruttaisi sen ratanopeutta hitusen ISS:ää enemmän --> pallon lakikorkeus tippuisi eikä se koskaan sattuisi enää samalle radalle...
__________

Mutta jos ei huomioida, niin mites siinä käy...

Eteenpäin: pallo nousee lakikorkeudessa korkeammalle kuin ISS, mutta palaisi samalle korkeudelle. Isoakselin puolikas kasvaa --> kiertoaika pitenee --> pallo jättäytyisi pikkuhiljaa aseman taakse kiertäessään Maapalloa, mutta lopulta se tulisi edestä vastaan...

Taaksepäin: pallo kävisi matalammalla kuin ISS, kiertoaika lyhenisi --> pallo olisi seuraavalla kierroksella hivenen edessä --> lopulta se saavuttaisi aseman takaapäin...

Vasemmalle ja oikealle: Ratanopeus kasvaa --> kiertoaika kasvaa --> pallo jättäytyisi ensin taakse, mutta aikanaan kolahtaisi aseman kylkeen...

Ylös ja alas: Ratanopeudet kasvaisivat näissäkin, mutta en kyllä osaa sanoa, että missä kohti olisivat radan ylimmät ja alimmat pisteet...
__________

Vastaus: En tiedä.

Vierailija
AJT
spin0
Ihan simppeliä ratamekaniikkaa.

Olet Kansainvälisellä avaruusasemalla (ISS), kädessäsi on pesäpallo, josta haluat päästä eroon heittämällä sen ulos avaruuteen. Mihin suuntaan sinun on se heitettävä, jotta se ei enää myöhemmin osuisi avaruusasemaan - ylös, alas, eteen, taakse, oikealle vai vasemmalle (ISS:n kulkusuuntaan nähden)? Miksi?

Tämä ei vaadi laskemista, mutta sovitaan että pallo painaa 0,16 kg ja se lähtee kädestä 20 m/s, ja että ISS:n rata ei heiton jälkeen muutu.




Taakse heittäminen ainakin toimisi: ilmakehän kitka jarruttaisi palloa radan alaosassa enemmän kuin ISS:n radalla, joten uuden radan korkein kohta ei enää yllä lähtötasolle.

W00t! AJT tietää! Mainetta ja kunniaa. \o/

Nimenomaan taaksepäin toimii. Koska ISS on matalalla kiertoradalla, ilmakehän kitka vaikuttaa liikkeeseen. Taaksepäin heitetty pallo putoaa ensin alemmalle radalle ja sen suuremman kitkan vuoksi päätyy lopulta tulipalloksi ilmakehään.

Marssilainen
Seuraa 
Viestejä3337
Liittynyt29.3.2005

Heittäisin varmuuden vuoksi maapalloa kohti hieman takaviistoon kulkusuuntaan nähden. Silloin se toivottavasti putoaisi kohti maata, eikä takuulla pomppaisi takaisin.

Siinä se taas nähtiin, kuinka vilunki rehellistä huiputtaa...

MaKo71
Seuraa 
Viestejä1467
Liittynyt15.11.2006

Joo, hmmh, eihän ylös- tai alaspäin heittäminen tietenkään ole yhtä "tehokasta" tässä tapauksessa kuin suoraan taaksepäin heittäminen. Alaspäin heitettäessä radan alin kohta on kyllä ISS:ää matalammalla, mutta korkein kohta taitaa nousta ISS:n radan yläpuolelle - samoin ylöspäin heitettäessä... Taaksepäin heitettäessä radan korkein kohta säilyy ISS:n ratakorkeudella...

Vierailija
Marssilainen
Heittäisin varmuuden vuoksi maapalloa kohti hieman takaviistoon kulkusuuntaan nähden. Silloin se toivottavasti putoaisi kohti maata, eikä takuulla pomppaisi takaisin.

Juuri tuo viistous toisi epävarmuutta asiaan. Taaksepäin, suoraan taaksepäin on varminta.

Vierailija
MaKo71
Joo, hmmh, eihän ylös- tai alaspäin heittäminen tietenkään ole yhtä "tehokasta" tässä tapauksessa kuin suoraan taaksepäin heittäminen. Alaspäin heitettäessä radan alin kohta on kyllä ISS:ää matalammalla, mutta korkein kohta taitaa nousta ISS:n radan yläpuolelle - samoin ylöspäin heitettäessä... Taaksepäin heitettäessä radan korkein kohta säilyy ISS:n ratakorkeudella...

Joo, alas tai ylöspäin heittäessäsi muutat pallon radan eksentrisyyttä, tai siis siirrät rataellipsin "polttopistettä" (ei nyt sanat suju...) - no ymmärrät varmaan mitä tarkoitan. Pallo päätyisi siis risteävälle radalle ISS:n kanssa.

Jos heität sivulle, muutat pallon radan kaltevuutta ISS:n radan suhteen. Tällöin pallon rata leikkaisi ISS:n radan kahdessa eri pisteessä.

Vierailija

[size=134:ol3gxdpy]Tämän pähkinän ratkaisu:[/size:ol3gxdpy]

Pallo on varminta heittää suoraan taaksepäin. Silloin se päätyy ISS:n rataa alemmalle radalle, ja vähitellen ilmakehän kitkan vuoksi pallo laskeutuu yhä alemmaksi päätyen lopulta ilmakehään, jossa se palaa tulipallona.

Jos pallon heittää eteenpäin, päätyy se ISS:n rataa ylemmälle radalle. Silloin ilmakehän kitka saa sen vähitellen laskeutumaan alemmalle radalle ja se voi lopulta osua avaruusasemaan. (Tehtävässähän ISS:n rata ei muutu)

Jos pallon heittää ylös- tai alaspäin, muuttuu pallon radan eksentrisyys - rata muuttaa hieman muotoaan, mutta risteää edelleen ISS:n radan kanssa ja osuu siihen.

Jos pallon heittää oikealle tai vasemmalle, muuttuu pallon radan inklinaatio eli kallistus ISS:n radan suhteen. Pallon rata risteää edelleen ISS:n radan suhteen ja osuu siihen.

Tälle pähkinälle löytyy esikuva tosielämästä, helmikuussa 2006 avaruusasemalta paiskattiin avaruuteen tyhjä avaruuspuku, jonka kyytiin laitettiin radiolähetin. Uusi satelliitti sai nimen [size=109:ol3gxdpy]SuitSat[/size:ol3gxdpy] ja se paloi myöhemmin ilmakehässä. Mainittakoon että avaruuteen heitto tapahtui taaksepäin

Pikku varaus: flunssa painaa, en ole koherentissa kuosissa, perusteluissa voi olla tavallista enemmän vikoja. All rights reversed.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat