விழுந்து கற்ற இயற்பியல்
இந்த காணொலியை பாருங்கள். ஒரு பெட்டிக்குள் 2 பந்து வீசிகள் (ball launchers). அவ்விரண்டும் 2 பைகளை குறிவைத்து உள்ளன. அதிலிருந்து சுடப்படும் பந்துகள் நேராகச் சென்றால் பைகளில் விழும். பந்துகள் நேர்கோட்டில் தான் சென்றது என அறிவதற்கு குறைந்தது 3 புள்ளிகள் தேவை.
அதற்காக அந்த பைகளுக்கும் launchers க்கும் இடையில் ஒரு தடுப்பு உள்ளது. அந்த தடுப்பில் 2 துளைகள் உள்ளன. அந்த துளைகள் வழியே பந்து சென்றால் அவை நேர்கோட்டில் சென்றன அறியலாம். அந்த பேராசிரியர் பெட்டியை அசைக்காமல் பந்துகளை எறியவைக்கிறார். ஆனால் அவை இரண்டும் தடுப்புச் சுவற்றில் மோதி கீழே விழுகிறன.
காரணம், வீசப்பட்ட பந்தின் மீது புவிஈர்ப்பு விசை செயல்பட்டு அதனை வளைந்த (பரவளையப் - parabolic) பாதையில் பயணிக்க வைக்கின்றது. ஆக, பந்தின் மீது செயல்படும் ஈர்ப்பு விசையை நீக்கவேண்டும். ஈர்ப்பு விசையை நீக்கிவிட்டால் பந்துகள் நேர்கோட்டில் சென்று பைகளில் விழும்.
அதற்காக அந்த பெட்டியை கீழே விழ வைக்கிறார். விழும் பொருட்களுக்கு எடை கிடையாது. அதாவது விழும் பொருட்கள் மீது ஈர்ப்பு விசை செயல்படாது. ஆகவே அந்த பெட்டியை விழவைத்து புவிஈர்ப்பு விசையை நீக்கி பந்துகளை நேர்கோட்டில் செல்லவைக்கிறார். இன்னொன்று, புவிக்கு ~400கிமீ உயரத்தில் ISS சுற்றிக் கொண்டிருக்கிறது அல்லவா? அதில் உள்ள விண்வெளி வீரர்கள் புவி ஈர்ப்பற்ற நிலையில் உள்ளதை பார்த்திருப்போம். ~400கிமீ உயரத்தில் புவி ஈர்ப்பு இல்லையா? இருக்கவே இருக்கிறது. புலியின் மையத்திலிருந்து 6000கிமீ மேலே உள்ள நம்மால் உணரமுடிந்த இந்த புவிஈர்ப்பை இன்னும் சற்று 400 கிமீ உயரத்தில்
அதாவது 6400கிமீ உயரத்தில் உள்ள அவர்களால் உணரமுடியாதா என்ன?முடியும். ஆனால் அப்படி அவர்கள் ஈர்ப்பு விசையை உணர்ந்ததாகத் தெரியவில்லையே? உண்மை. அவர்கள் ஈர்ப்பற்ற நிலையில் தான் உள்ளனர் (யோவ்... என்னய்யா கொழப்புற?)
கூல் டவுன் கூல் டவுன்...
முதலில் ISS புவியை சுற்றுகிறது என சொல்கிறோம். அப்படி என்றால் என்ன தெரியுமா? அந்த விண்கலம் புவியின் மீது தொடர்ந்து விழுந்து கொண்டிருக்கிறது. ஒரு கல்லை தூக்கி எறிந்தால் அது வளைந்த பாதையில் சென்று கீழே விழும். பீரங்கியில் வைத்து கல்லை வேகமாக எறிந்தால் அது பக்கத்து ஊரில் சென்றுவிழும். பெரிய ஏவிகள் வைத்து மிக வேகமாக அந்த கல்லை எறிந்தால் பக்கத்து நாட்டில் சென்றுவிழும். அந்த கல்லை இன்னும் வேகமாக ராக்கெட்டில் வைத்து எறிந்தால்? புவியை ஒரு சுற்று சுற்றிவிட்டு வரும். அதற்குப் பெயர் orbital velocity.
அப்படி orbital velocity-யில் எறியப்பட்டது தான் ISS விண்கலம. ஆக, அந்த விண்கலம் தொடர்ச்சியாக புவியை நோக்கி மணிக்கு 27,600 கிமீ வேகத்தில் விழுந்து கொண்டிருக்கிறது. ஆனால் அதன் விழும் புள்ளி தரையில் இருக்காது. அதன் வேகம் குறைந்தால் புவியின் மீது விழுந்து விடும். சரி, விழுந்து கொண்டிருக்கும் பொருட்களின் மீது ஈர்ப்பு விசை செயல்படுமா? கிடையாது.
எனவே ISS வீரர்கள் எடையற்ற (ஈர்ப்பற்ற) நிலையில் "மிதக்கிறார்கள்". ஒருவேளை, ISSஐ பிடித்து அதே இடத்தில் நிறுத்தினால்? உள்ளே உள்ள வீரர்கள் நம் புவியில் இருப்பதை போல "நேராக" நிற்பார்கள். சரி, எந்த orbital velocityயில் விண்கலத்தை புவியின் ஒரே பக்கத்தை பார்க்குமாறு ஏவலாம்?
35,786கிமீ உயரத்தில் 10,800 கிமீ வேகத்தில் ஏவினால் அந்த விண்கலம் நம்முடைய நிலப்பரப்பை மட்டும் பார்த்தவாறு நம்முடனே வரும். இதனை geostationary satellite என்பார்கள்.
நாம் நடப்பது கூட தொடர்ந்து விழுவதால் தான் - continuous falling - தெரியுமா? ஆனால் முன்னோக்கி சாய்ந்து தரையில் விழும் முன்பே இன்னொரு காலால் ஊன்றி விடுகிறோம்.
கருத்துகள்
கருத்துரையிடுக