Учебные материалы


ВІДПОВІДЬ КЕМБРІДЖСЬКОЇ ОБСЕРВАТОРІЇ



Карта сайта chakli.ru

Тимчасом Барбікен не гаяв марно і хвилини серед овацій, об'єктом яких він був.

Насамперед він скликав членів правління та комісій клубу. На цих зборах, після дискусії, ухвалили запитати астрономів про астрономічний бік цієї справи. Після одержання від них відповіді залишалося тільки питання суто технічне. Тому Кембріджській обсерваторії в Массачузетсі було надіслано записку, зміст якої становили спеціальні питання. Кембрідж (не плутати з відомим містом такої самої назви в Англії), де був заснований перший університет Сполучених Штатів, відомий своєю астрономічною обсерваторією. Там працюють дуже авторитетні й поважні вчені; там був потужний телескоп, що дав змогу астрономові Бонду побачити окремі зірки, з яких складається туманність сузір'я Андромеди, і Кларку відкрити супутника Сіріуса. Гарматний клуб міг цілком звіритися на цю славетну установу.

Через два дні відповідь, на яку чекали так нетерпляче, була вже в руках президента Барбікена. В ній говорилось:

«Директор Кембріджської обсерваторії – президентові Гарматного клубу в Балтіморі.

Кембрідж, 7 жовтня.

Після одержання Вашого запитання від 6 числа ц. м., адресованого Кембріджськійобсерваторії від імені членів Гарматного клубу в Балтіморі, було негайно скликано засідання Ради обсерваторії, де ухвалено дати таку відповідь.

На обговоренні стояли питання:

1. Чи можливо, щоб пущене з гармати ядро долетіло до Місяця?

2. Яка відстань від Землі до її супутника?

3. Доки летітиме снаряд, випущений з достатньою початковою швидкістю, та коли саме треба його випустити, щоб він зустрів Місяць у певній точці?

4. Коли саме Місяць перебуватиме в найсприятливішому положенні, щоб ядро досягло його?

5. В яку саме частину неба треба цілити гарматою, що з неї має вилетіти ядро?

6. Де в небі перебуватиме Місяць у той момент, коли вистрілить гармата?

Відповідь на перше запитання: – Чи можливо, щоб пущене з гармати ядро долетіло до Місяця?

– Так, до Місяця ядро долетить, коли воно матиме початкову швидкість 11 000 метрів на секунду. Розрахунок доводить, що така швидкість достатня. В міру віддалення від Землі сила тяжіння зменшується в оберненому відношенні до квадрата відстані, тобто на відстані втроє більшій діяння її зменшується вдев'ятеро. Отже, вага ядра зменшується хутко і, нарешті, на 47/52 всього шляху, коли притягання Місяця зрівняється з притяганням Землі, зовсім дійде до нуля. Перейшовши цю точку, ядро впаде на Місяць під впливом тільки його притягання. Теоретичну можливість експерименту вважаємо цілком доведеною; успіх залежатиме виключно від сили гармати.

Відповідь на друге запитання: – Яка відстань від Землі до її супутника?

– Місяць описує навкруг Землі не коло, а еліпс; отже він буває або ближче або далі від Землі, або, як висловлюються астрономи: в апогеї чи в перигеї. При цьому різниця між найбільшою і найменшою віддалями досить помітна, тому й не слід нехтувати нею. В апогеї місяць буває на відстані 407000 кілометрів, у перигеї‑лише 357 000 кілометрів; різниця становить 50 000 кілометрів, або 1/8 найбільшої відстані. Через це основою длярозрахунку повинно бути перебування Місяця в перигеї.

Відповідь на третє запитання: – Доки летітиме снаряд, випущений з достатньою початковою швидкістю, та коли саме треба його випустити, щоб він зустрів Місяць у певній точці?

– Якби початкова швидкість ядра – 11 000 метрів на секунду – лишалася незмінною, то воно досягло б точки призначення приблизно за 9 годин; але через те, що початкова швидкість безперервно зменшуватиметься, йому потрібно 300 000 секунд, або 83 години і 20 хвилин, щоб досягти пункту, де притягання Землі й Місяця взаємно урівноважуються; звідси ядро падатиме на Місяць 50 000 секунд, або 13 годин 53 хвилини і 20 секунд. Отже, треба дати постріл за 97 годин 13 хвилин і 20 секунд до того, як Місяць буде там, куди мають цілити.

Відповідь на четверте запитання: – Коли саме Місяць перебуватиме в найсприятливішому становищі, щоб ядро досягла його?

– З вищенаведеного ясно, що треба спершу вибрати час, коли Місяць перебуватиме в перигеї, а разом з цим момент, коли він стоятиме в зеніті. Через це відстань зменшиться ще на один земний радіус, тобто на 6 378 кілометрів; таким чином справжній шлях становитиме 350 622 кілометри. Хоч супутник Землі буває в перигеї щомісяця, але ж він не завжди буває в зеніті. Ці обидві умови одночасно трапляються не часто. Тому доведеться чекати, коли перигей і зеніт збігатимуться. 4 грудня наступного року, опівночі, настане такий сприятливий момент.

Загрузка...

Відповідь на п'яте запитання: – В яку саме частину неба треба цілити гарматою, що з неї має вилетіти ядро?

– Беручи до уваги вищезазначені обставини гармату слід навести на зеніт, щоб напрям був перпендикулярний до горизонту, – тоді ядро швидше позбудеться земного притягання. Але щоб Місяць пройшов зенітом, треба місцевість, з якої зроблять постріл, обрати між 0° та 28° південної або північної широти. В інших місцевостях стріляти довелося б під косим кутом, що може завадити успіхові спроби.

Відповідь на шосте запитання: – Де в небі перебуватиме Місяць у той момент, коли вистрілить гармата?

– У момент пострілу Місяць, який щодня пересувається по небу на 13°10? 35'', повинен бути від зеніту на відстані в чотири рази більшій, тобто на 52°42? 20'', або на відстані, відповідній до шляху, що його він пройде під час польоту ядра. Проте треба зважити на відхилення ядра під впливом обертання Землі, і через це воно досягне призначеного місця, відхиляючись на відстань у 16 земних радіусів, а це на орбіті Місяця становить близько П градусів; додаючи ці 11°, матимемо запізнення Місяця приблизно на 64°. Отже, в момент пострілу лінія від Місяця до пункту спроби повинна утворювати з вертикаллю даного місця кут у 64°.

Ось відповіді Кембриджської обсерваторії на запитання членів Гарматного клубу. Звідси:

1. Гармату треба встановити на місцевості між 0° та 28°географічної широти.

2. Треба націлити її в зеніт цієї місцевості.

3. Ядро повинне мати початкову швидкість 11 000 метрів на секунду.

4. Зробити постріл треба 1 грудня наступного року о 10 годині 46 хв. 40 сек. вечора.

5. Снаряд досягне Місяця через чотири дні після пострілу, 4 грудня, якраз опівночі, тоді, коли Місяць буде в зеніті. Тому члени Гарматного клубу повинні, не гаючи часу, розпочати потрібні для цього роботи, і бути напоготові, щоб діяти в певний момент, бо коли вони не використають 4 грудня, то побачать Місяць у таких сприятливих умовах поєднання перигея з зенітом не раніш, як через 18 років і 11 днів.

Рада Кембриджської обсерваторії, з свого боку, віддає себе в повне розпорядження клубу в астрономічних питаннях і цим листом приєднує свої привітання до привітань усієї Америки.

Від імені Ради

Дж. М. Бельфаст,

директор Кембріджської обсерваторії».

Розділ V



edu 2018 год. Все права принадлежат их авторам! Главная