궤도: 두 판 사이의 차이

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== 궤도 이해하기 ==
 
궤도를 이해하는 것에 대한 약간의 공통적인 방법이 있다.
• 물체가 옆길로 움직일 때, 그것은 중심체 쪽으로 떨어진다. 그러나 그것은 중심체가 그것의 아래에서 꺾어질 때 매우 빠르게 움직인다.
• 중력과 같은 힘은 곧은 선 내에서 날아가는 것을 시도할 때 꺾인 길로 물체를 당긴다.
• 물체가 옆길로 움직일 때(접선으로), 그것은 중심체 쪽으로 떨어진다. 그러나 그것은 궤도를 도는 물체를 놓칠 만큼 충분한 접선의 속도를 가지고 무기한으로 떨어지는 것을 계속할 것이다. 이 이해는 수학적인 분석을 하기에 특히 유용하다. 왜냐하면 물체의 움직임은 중력의 중심에서 진동하는 세 가지의 일차원 좌표의 합으로 묘사될 수 있다.
행성을 둘러싼 궤도에 대한 설명에 따르면 뉴턴의 포탄 모델은 유용하게 증명할 것이다(아래의 그림을 보라). 이것은 높은 산의 꼭대기에서의 대포는 어떤 선택된 총구 속도로 수평적으로 포탄을 쏘는 것을 가능하게 하는 사고실험이다. 포탄에 대한 공기 마찰의 효과는 무시된다(혹은 아마도 산은 대포가 지구의 대기 위에 있게 할 만큼 충분히 높다).
만약 대포가 낮은 처음속도로 그것의 탄알에 불을 붙인다면, 탄알의 탄도는 아래쪽으로 곡선을 돌 것이고 땅을 칠 것이다(A). 불붙은 속도가 증가한다면, 포탄은 대포로부터 더 먼 땅에 떨어질 것이다(B). 왜냐하면 탄알이 땅으로 떨어지는 동안 땅은 탄알로부터 점점 더 곡선으로 꺾이기 때문일 것이다(위에 첫 점을 보라). 모든 이 움직임들은 사실상 기술적 의미-그것들은 중력의 중심을 둘러싼 타원 경로의 부분을 묘사한다-에서 "궤도"이지만 궤도는 지구를 striking하는 것에 의하여 방해가 된다.
만약 포탄을 충분한 속도로 쏘게 되면 땅은 공이 떨어지는 것만큼보다는 적게 탄알로부터 꺾일 것이다 - 그래서 탄알은 결코 땅을 치지 않을 것이다. 이제부터 궤도는 차단되지 않은 혹은 일주를 하는 것이라고 할 수 있을 것이다. (C)에서 보여 지는 것처럼 중력의 중심과 행성의 덩어리 위 어떤 특정한 높이의 결합에 대하여 원형의 궤도를 만드는 어떤 특정한 발사 속도(지구의 질량에 비해 상대적으로 매우 작인 질량인 탄알의 질량에 의하여 사실상 영향 받지 않는다)가 있다.
발사 속도가 이것을 넘어설 만큼 증가될 때 주전원 궤도의 범위가 형성된다; 한 가지는 (D)에서 보여 진다. 만약 처음 발사가 보이는 것처럼 지구의 표면 위쪽으로 향한다면 거기에는 또한 더 느린 속도로 주전원의 궤도가 있을 것이다; 궤도의 절반 지점을 넘어서거나 직접적으로 발사지점의 반대의 지점에서 지구의 가까이에 이를 것이다.
발사 높이와 행성의 질량에 의존 탈출 속도라고 불리는 특정 속도에서 (E)와 같은 열린 궤도는 포물선의 탄도라고 결론 내려진다. 심지어 더 빠른 속도에서 물체는 쌍곡선의 탄도 범위를 따를 것이다. 유용한 의미로, 이 탄도 유형들은 물체가 행성의 중력으로부터의 “풀려난 자유”이고 “우주로 벗어난다는 것”을 의미한다. 그러므로 질량을 가지는 두 움직이는 물체의 속도의 관계는 4가지 실제적인 분류, 즉 아류형들로 고려될 수 있다.
그러므로 질량을 가지는 두 움직이는 물체의 속도의 관계는 4가지 실제적인 분류, 즉 아류형들로 고려될 수 있다.
1. 무궤도
2. 궤도에 오르지 않은 탄도들
• 간섭된 타원 경로의 범위
3. 궤도의 탄도들(혹은 간단히 “궤도”)
• 발사 지점 반대쪽에 가까운 지점의 타원 경로의 범위
• 원형의 경로
• 발사지점과 가까운 지점의 타원 경로의 범위
4. 열린(혹은 탈출한) 탄도들
• 포물선 경로
• 쌍곡선 경로
 
 
== 움직임에 대한 뉴턴의 법칙 ==