물리 이해
* 에너지 보존 : 명왕성이 태양을 향해 떨어지면서, 잠재적 에너지 (태양의 중력장에서의 위치로 인해)는 운동 에너지 (운동의 에너지)로 전환됩니다.
* 중력 전위 에너지 : 태양의 거리에서 물체의 잠재적 에너지는 다음과 같이 주어집니다. Pe =-gmm/r, 여기서 :
* G는 중력 상수입니다
* m은 태양의 질량입니다
* m은 명왕성의 질량입니다
* 운동 에너지 : 움직이는 물체의 운동 에너지는 ke =1/2 mv^2에 의해 주어지며, 여기서 V는 속도입니다.
계산
1. 초기 에너지 : 명왕성의 초기 에너지 (현재 궤도 거리에서)는 전적으로 잠재적 인 에너지입니다. 명왕성이 태양과 평균 거리에 있다고 가정 해 봅시다 (약 39.5 AU).
2. 최종 에너지 : 태양을 때리기 직전에 명왕성의 에너지는 전적으로 운동입니다.
3. 동등한 에너지 : 에너지가 보존되기 때문에 초기 잠재적 에너지를 최종 운동 에너지와 동일시 할 수 있습니다.
-gmm/r =1/2 mv^2
4. 속도 해결 (v) :
* 양쪽에서 질량 (m)을 취소하십시오.
* v :v =√ (2gm/r)를 해결하기 위해 재 배열
5. 값을 연결하는 값 :
* g =6.674 × 10^-11 m^3 kg^-1 s^-2
* M =1.989 × 10^30 kg (Sun 's Mass)
* r =39.5 au =5.91 × 10^12 m (태양과의 명왕성의 평균 거리는)
결과 :
* V ≈ 2.6 × 10^5 m/s
약 734,000mph!
중요한 메모 :
* 근사 : 이 계산은 명왕성이 즉시 중지되었다고 가정하고 명왕성이 궤도에 가지고있는 초기 속도를 설명하지 않습니다.
* 단순화 된 모델 : 이것은 단순화 된 계산입니다. 실제 속도는 궤도에서의 명왕성의 위치와 다른 행성과의 중력 상호 작용에 따라 다릅니다.
* 가능성이 낮은 시나리오 : 명왕성이 갑자기 궤도에서 멈출 가능성은 거의 없습니다.
이것을 더 탐색하고 싶다면 알려주세요!
