인공위성은 왜 떨어지지 않을까?
Why don't satellites fall down?
지구가 끌어당기는데도 인공위성은 왜 땅으로 떨어지지 않을까요?
무슨 일이 일어났나
인공위성은 사실 늘 지구 쪽으로 떨어지고 있습니다. 다만 옆으로 아주 빠르게 나아가서, 떨어지는 동안 둥근 땅이 아래로 휘어 멀어지는 바람에 땅에 닿지 않을 뿐입니다.
NASA 는 이것을 «떨어짐이 로켓이 준 옆 빠르기와 맞물린 상태» 라고 설명합니다. 시뮬레이터에서 처음 빠르기 비를 1 로 올리면 높이 400 km 에서 7,670 m/s 로 원을 그리며 계속 돌고, 0.5 로 두면 땅에 닿습니다.
뉴턴은 산꼭대기 대포 생각 실험으로 이 생각을 처음 그렸습니다. 포탄이 빠를수록 멀리 가서 떨어지다가, 충분히 빠르면 땅에 닿지 않고 지구를 돈다는 것입니다.
이 시뮬레이터는 공기 저항을 뺀 모형이라, 원 궤도에 오른 위성은 끝없이 같은 높이를 돕니다.
📸 진짜 모습
불러오는 중…📸 사진우주 왕복선 애틀랜티스가 떨어져 나오며 찍은, 지구 위를 도는 국제 우주 정거장의 모습입니다.
출처: NASA · 퍼블릭 도메인 · NASA 그림 창고 원본 ↗
💡 생활 속 예시
- 운동장에서 공을 옆으로 세게 던질수록 더 멀리 가서 떨어지는데, 이것을 끝까지 밀고 나간 것이 지구를 «비껴» 떨어지는 위성입니다.
- 폰의 길 찾기가 쓰는 GPS 위성들도 지구 쪽으로 떨어지면서 옆으로 나아가는 궤도를 돌며 신호를 보냅니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 통합과학1 · 시스템과 상호작용 [10통과1-03-03]
- 한국 2022 · 역학과 에너지 · 시공간과 운동 [12역학01-04]
출처
이어서 보기
같은 단원 · 중력과 궤도
- 개념인공위성의 궤도 운동 (원 궤도 속력)
- 개념탈출 속도
- 개념하늘에 멈춰 보이는 위성 (정지 궤도)
- 개념중력 가속도 (g ≈ 9.8 m/s²)
- 개념행성 운동 법칙 (케플러 법칙)
- 개념밀물 썰물을 만드는 힘 (기조력)
- 개념만유인력 (뉴턴 만유인력 법칙)
- 개념둥둥 뜨는 상태 (무중량 상태)
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