🚀궤도사령부(궤도)

계절학기 등교길에 한 물리망상

궤도

가짜공돌이

23.01.26

학교 가는 길에 할 거 없어서 해본 망상을 남겨봅니다

가정

k를 공전하는 물체 a와
a의 인력에 잡혀 표면과 맞닿아 있는 물체 b가 있다.
a와 b의 중력 상수는 지구와 물체의 것과 같다.
a와 b의 질량비는 같거나 비슷하다. 단, 두 물체의 질량은 1톤 미만이다.

사건

만약 b가 a 표면으로부터 80kN의 힘으로 뛰어오른다면 무슨 일이 생길까?

현상(망상)

a와 b는 각각 40kN의 에너지를 받는다.
각각의 물체는 1의 에너지로인해 서로 반대 방향으로 튀어나간다.즉, a는 40kN만큼 궤도가 수정되고, b는 a로부터 튜ㅣ어오른다.
중력은 거리의 제곱에 반비례하므로 b가 낙하할 때의 인력은 b가 상승할 때의 인력보다 훨씬 덜 작용한다.
해당 망상이 참이라면, 중력 중심 자체를 멀리 떨어뜨려 우주미아(k를 공전)가 될 수도 있지 않을까?

물린이

23.01.26

중력은 두 물체 간 상호작용인데 a와 b의 중력상수가 다르단게 말이 되는 건가요..??

가짜공돌이 글쓴이

23.01.26

오류 감사합니다 수정했급니다 헤헤...

박사4년차

23.01.27

먼저 가정에 문제가 있습니다. a와 b의 질량이 너무 낮아서 서로를 인력으로 구속하는 것이 사실상 불가능합니다.

따라서 우연히 그냥 1톤 정도의 물체가 맞닿아 있는 상태 혹은 질량 밀도가 매우 높은 물체라고 볼 수 있습니다.

다음으로, a, b가 비슷한 질량이라고 한다면 b가 80kN의 힘으로 뛰어오르는 만큼 a도 뛰어오릅니다. 그래서 1번은 80kN으로 수정되어야 합니다. 2번에서 a가 궤도에서 이탈하는 것과 동일한 만큼 b도 이탈합니다. 다음 3번에서 분기가 생깁니다.

박사4년차

23.01.27

서로의 밀도가 매우 높아서 서로에 대한 중력이 매우 강하다면, 그래서 80kN으로 얻어진 속도로 서로에게서 탈출하지 못한다면, a와 b는 서로를 다시 끌어당깁니다. 그리고 그들이 다시 충돌하면 역학적 에너지 보존으로 인해서 다시 80kN만큼의 힘으로 서로 반대방향으로 튀어나갑니다. 이렇게 계속 반복하거나 점차 a와 b가 마찰 등으로 에너지를 잃고 하나의 덩어리가 되겠죠. 여기서 각운동량을 상정한다면 서로 하나의 중심을 놓고 회전하는 쌍성이 될 수도 있고, 아마도 그 최후에도 하나의 덩어리가 될 것입니다.

박사4년차

23.01.27

반대로 서로를 잡아당기지 못하는 정도의 밀도라면, a와 b는 서로 반대 방향으로 영원히 멀어질 것입니다. 이 때 둘 중 하나 이상이 더 이상 k를 공전하지 못하게 될 수도 있고요. 그래서 제 생각에는 둘 다 우주미아가 되거나 하나는 우주미아 하나는 k랑 충돌하게 될 것 같습니다.

가짜공돌이 글쓴이

23.01.27

제 부족한 망상을 디테일하게 풀어주셔서 감사합니다. 이 망상은 문득 떠오른 가정을 바탕으로 일어날 일을 논리적으로 추측해보자는 의도였습니다. 위에서 언급된 용어 사용의 오류나 지적해 주신 적용되는 힘에 관한 오류를 이번 기회에 바로잡을 수 있었습니다.