jestem frajerem dla ciekawych gier online, które nie mają wyniku ani nawet gola. W tym przypadku jest to komiksowy symulator kosmiczny do promocji książki Co jeśli? 2 autorstwa Randalla Munroe, autora m.in xkcd komiksy.
Możesz w nią zagrać, klikając tutaj. (Nie martw się, poczekam.)
Gra działa w ten sposób: zaczynasz z rakietą na bardzo małej planecie. Kliknij rakietę, aby rozpocząć, a następnie użyj strzałek na klawiaturze, aby włączyć silnik, obrócić statek kosmiczny i znaleźć inne planety oraz kilka zabawnych rzeczy, które są głównie w środku Co jeśli żarty. Otóż to. To jest gra. To głupie i zabawne, i to mi się podoba.
Okazuje się jednak, że nawet w prostej grze można zgłębić niektóre kluczowe pojęcia z fizyki.
Prawdziwe orbity
Jedną z cech, które można zobaczyć na początkowej planecie, jest odtworzenie kuli armatniej Newtona lub eksperyment myślowy Izaaka Newtona dotyczący związku między szybko poruszającym się pociskiem a ruchem orbitalnym. Newton powiedział, że gdybyś był w stanie wystrzelić bardzo szybką kulę armatnią poziomo z bardzo wysokiej góry, możliwe, że krzywa jej trajektorii mogłaby odpowiadać krzywiźnie Ziemi. To sprawiłoby, że kula armatnia spadłaby, ale nigdy nie uderzyłaby w ziemię. (W zasadzie dzieje się tak z orbitującym obiektem, takim jak Międzynarodowa Stacja Kosmiczna), tyle że ISS nie został zestrzelony z wysokiej góry.)
Widząc kulę armatnią Newtona, pomyślałem, że mógłbym skierować mój statek kosmiczny na orbitę tej małej planety, co byłoby zabawne. Wypróbowałem to od razu, używając klawiszy strzałek — z niewielkim sukcesem. Za każdym razem, gdy prawie wprowadzałem go na stabilną orbitę, nie trwało to długo. To sprawiło, że zacząłem się zastanawiać, czy interakcje fizyczne, które kontrolują orbity w Co jeśli świecie są podobne do tych w prawdziwym wszechświecie.
Pierwszą koncepcją fizyki odnoszącą się do ruchu orbitalnego jest oczywiście grawitacja. Istnieje oddziaływanie grawitacyjne między dowolnymi dwoma obiektami, które mają masę. Na przykład istnieje siła przyciągania między Ziemią a ołówkiem, który trzymasz w dłoni, ponieważ oba mają masę. Jeśli puścisz ołówek, spadnie.
Jeśli stoisz na powierzchni Ziemi, siła grawitacji działająca na ołówek wydaje się być stała. Jeśli jednak oddalisz ten ołówek wystarczająco daleko od Ziemi (na przykład 400 kilometrów stąd, czyli tyle, ile orbituje ISS), zauważysz spadek oddziaływania grawitacyjnego: ołówek ważyłby mniej i potrzebowałby więcej czasu, aby spadek.
Możemy modelować siłę grawitacji między dwoma obiektami za pomocą następującego równania:
Ilustracja: Rhett Allain
.jpg "Odnowione wkładki douszne Nothing to poważni kandydaci")
