by 
Το τηλεσκόπιο James Webb Space Telescope εκτοξεύτηκε στις 25/12/2021 με σκοπό να τοποθετηθεί στο σημείο Lagrange 2 (L2). Είναι ένα από τα πέντε σημεία, που βρίσκονται στο βαρυτικό πεδίο Γης – Ήλιου στα οποία αν τοποθετήσουμε ένα σώμα, ισορροπεί ως προς το σύστημα Ήλιος – Γη. Μπορείτε να υπολογίσετε την απόσταση x του L2 από τo κέντρο της Γης; Θεωρείστε αμελητέα τη βαρυτική επίδραση της Σελήνης ή άλλων ουράνιων σωμάτων.
Σε ένα παιδί λέμε απλά ότι το τηλεσκόπιο δεν περιστρέφεται περί το L2.
Να μην αναζητά κεντρομόλο που να δείχνει το L2.
Γιάννη καλησπέρα και χρόνια πολλά. Σε ευχαριστώ για τη συμμετοχή σου, τη φωτογραφία και το i.p. Αν υπάρχει ένας ειδικός για δυνάμεις αδρανείας, είσαι εσύ. Αν κάποιος μαθητής Β΄Λυκείου ρωτήσει μπορούμε να του πούμε για την Coriollis; Θα καταλάβει κάτι μόνο αν του πούμε για τις προβολές των βαρυτικών δυνάμεων πάνω στην ακτίνα, για έναν παρατηρητή πάνω στη διάκεντρο που βλέπει κάτοψη κυκλική τροχιά. Κάτι σαν το κωνικό εκκρεμές, που κάποιοι το έχουμε διδάξει.
Ανδρέα δεν θα καταλάβει το παραμικρό.
Το κωνικό εκκρεμές είναι πολύ διαφορετική περίπτωση.
Το μπαλάκι όντως περιστρέφεται περί την προβολή του στην κατακόρυφο.
Εκεί όντως το βάρος και η τάση έχουν συνισταμένη την κεντερομόλο u.
Η περιστροφή γίνεται όντως περί την προβολή που είπα πριν.
Για να γίνει σαν το κωνικό εκκρεμές το τηλεσκόπιο πρέπει τον ρόλο του βάρους w να παίξει η φυγόκεντρος δύναμη. Δηλαδή να πάμε σε ερμηνεία στρεφόμενου παρατηρητή.
Αυτά δεν λέγονται σε ένα παιδί. Ακόμα και στα παιδιά του 1974-1975 δεν λέγονταν εύκολα τέτοιες ερμηνείες.
Σε ένα παιδί στην τάξη (αν βρεθεί και αν ρωτήσει) το μόνο που θα έλεγα θα ήταν ότι η περιστροφή δεν γίνεται περί το L2.
Σε ένα παιδί που θα ,με ρωτούσε κάτι τέτοιο στο διάλειμμα θα έλεγα όλη την ιστορία ποιοτικά. Μετά από ποιοτική εισαγωγή για το τι εστί φυγόκεντρος, εμπλέκοντας και μύλους παιδικών χαρών. Στην τάξη όχι.
Έξοχη η ανάρτησή σου Ανδρέα, συγχαρητήρια!!
Όταν κάνεις τη βαρύτητα στο σχολείο, και κάνεις αυτή την άσκηση, με σχόλια γύρω από το τι έργο θα επιτελέσει, νομίζω ότι θα κεντρίσει το ενδιαφέρον και του πιο αδιάφορου μαθητή.
Τέτοιες ασκήσεις μένουν ανεξίτηλες στο μυαλό τους!
Καλημέρα παιδιά.
Μέρες με πολύ προσωπική πίεση.
Λίγα επιγραμματικά για την τροχιά του Webb.
Το Webb βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο πιο μακριά από τη Γη, άρα θα έπρεπε να χρειάζεται περισσότερο από ένα χρόνο για να περιφερθεί γύρω από τον Ήλιο. Αλλά η ισορροπία της συνδυασμένης βαρυτικής έλξης του Ήλιου και της Γης στο σημείο L2 σημαίνει ότι ο Webb θα συμβαδίζει με τη Γη καθώς θα κινείται γύρω από τον Ήλιο. Οι βαρυτικές δυνάμεις του Ήλιου και της Γης μπορούν σχεδόν να συγκρατήσουν ένα διαστημόπλοιο σε αυτό το σημείο, έτσι ώστε να χρειάζεται σχετικά μικρή ώθηση πυραύλου για να κρατηθεί το διαστημόπλοιο σε τροχιά γύρω από το L2. Να θυμηθούμε ότι τα L1, L2, L3. είναι ασταθείς θέσεις ισορροπίας σε αντίθεση με τα L4, L5.
Το Webb θα περιστρέφεται γύρω από το L2, δεν θα στέκεται ακίνητο ακριβώς στον L2. Η τροχιά του Webb αναπαρίσταται σε αυτό το βίντεο https://youtu.be/6cUe4oMk69E?list=TLGG8tIphgpDAHkyODEyMjAyMQ
Προσέξτε την τελική κατάσταση το Webb γυρίζει γύρω από ένα σημείο στην προέκταση της ευθείας γη-ήλιος και σε επίπεδο κάθετο προς αυτήν.
Η τροχιά γύρω από το L2 περίπου σε κλίμακα- είναι στην πραγματικότητα παρόμοια σε μέγεθος με την τροχιά της Σελήνης γύρω από τη Γη! Αυτή η τροχιά (που χρειάζεται περίπου 6 μήνες για να ολοκληρώσει το Webb μία φορά) κρατά το τηλεσκόπιο μακριά από τις σκιές τόσο της Γης όσο και της Σελήνης. Σε αντίθεση με το Hubble, το οποίο μπαίνει και βγαίνει από τη σκιά της Γης κάθε 90 λεπτά, το Webb θα έχει ανεμπόδιστη θέαση που θα επιτρέπει επιστημονικές εργασίες 24 ώρες το 24ωρο.
Καλημέρα Άρη.
Δυο διευκρινήσεις:
1) “χρειάζεται σχετικά μικρή ώθηση πυραύλου για να κρατηθεί το διαστημόπλοιο σε τροχιά γύρω από το L2.”
Η ώθηση χρειάζεται για να κρατηθεί ή για να μπει σε τροχιά; Αν είναι για να “κρατηθεί”, σημαίνει ότι πρέπει να δέχεται συνεχώς ώθηση μέσω πυραύλου.
2) “Προσέξτε την τελική κατάσταση το Webb γυρίζει γύρω από ένα σημείο στην προέκταση της ευθείας γη-ήλιος και σε επίπεδο κάθετο προς αυτήν.”
Τελικά υπάρχει δύναμη που το υποχρεώνει να γυρίζει γύρω από “ένα σημείο στην προέκταση της ευθείας γη-ήλιος” και αν ναι, ποια είναι αυτή;
Καλημέρα Ανδρέα και χρόνια πολλά.
Πάρα πολύ ανάρτηση. Συγχαρητήρια.
Καλημέρα Διονύση
Δύο γρήγορες απαντήσεις.
1 Δεν θέλει συνεχώς ώθηση θα ενεργοποιούνται για ελάχιστο χρόνο όταν υπάρχει μια παρεκληση πάνω από ένα όριο.
2. Το πρόβλημα είναι το γνωστό δύσκολο τριών σωμάτων. Οι λύσεις είναι στην πράξη αριθμητικές. Οι βασικές δυνάμεις είναι από τον ήλιο και την γη.
Καλημέρα Άρη, χρόνια πολλά συνάδελφοι.
Διάβασα αυτό που γράφεις Άρη. Θα δίνεται μικρή ώθηση κάθε λίγες εβδομάδες(;) προκειμένου να παραμείνει στην επιθυμητή τροχιά με τα γνωστά πλεονεκτήματα (προστασια από την υπέρυθρη ακτινοβολία και συνεχής επικοινωνία με τη Γη)
Καλημέρα και χρόνια πολλά σε όσους δεν τα είπαμε.
Πρόδρομε τα μέσα ενημέρωσης δε δίνουν ιδιαίτερη έμφαση τέτοια γεγονότα, μάλιστα σε κάποιο δελτίο έλεγαν και λάθος το όνομα του τηλεσκοπίου..
Εμείς πρέπει να ενημερώνουμε τους μαθητές μας και να τους δείχνουμε την αξία της Φυσικής και των νόμων της, που η ανακάλυψή τους οδήγησε σε αυτό το τεχνολογικό θαύμα. Πρέπει να ασκήσουμε αντίρροπη δύναμη στην αποχαύνωση των κινητών και του play station…
Άρη ωραίες οι πληροφορίες σου. Στην ερώτηση όμως του μαθητή, που έκανε ο Διονύσης, τι μπορούμε να απαντήσουμε;
Έχουμε πρόβλημα βαρυτικής αλληλεπίδρασης τριών σωμάτων με MΗ > ΜΓ >> Μτηλ.
Διονύση το έψαξα λίγο και βρήκα ΕΔΩ ότι θα χρειάζεται ωθήσεις για διορθώσεις της τροχιάς του για πάντα, αλλά θα είναι ελάχιστη η κατανάλωση καυσίμου. Γιαυτό το λόγο διαθέτει 2 boosters. Έχει σχεδιαστεί τα καύσιμα να κρατήσουν τουλάχιστον 10 χρόνια. Η τροχιά του τηλεσκοπίου γύρω από το L2, δεν έχει την έννοια που δίνουμε αφού δεν υπάρχει βαρυτική έλξη με κέντρο στο L2, ουσιαστικά γύρω από τον Ήλιο κινείται. Ονομάζεται Halo Orbit, σε αντίθεση με την Lyapunov Orbit που είναι πάνω στο επίπεδο της εκλειπτικής.
Βρήκα και ΑΥΤΟ το paper, στο οποίο δεν καταλαβαίνω τίποτα, που περιγράφει τις εξισώσεις κίνησης στις 2 τροχιές…
Χρήστο σε ευχαριστώ πολύ.
Για όποιον θέλει να δει ζωντανά που είναι το James Webb
https://youtu.be/hqq88Nfd3u0
Η διαδικασία ξεδιπλώματος της ηλιακής ασπίδας έχει ξεκινήσει.
Καλημέρα παιδιά.
Άλλο πράγμα το να κάνουμε ακριβείς υπολογισμούς ως τεχνικοί της NASA (δύσκολο) και άλλο να δώσουμε ποιοτική εξήγηση της φαινομένης περί το L2 περιστροφής (εύκολο).
Για του λόγου το αληθές:
Η συνισταμένη των βαρυτικών έλξεων, της φυγοκέντρου και της κοριόλεως δείχνει το L2.
Από το σχήμα καταλαβαίνουμε γιατί η ισορροπία είναι ασταθής.