ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ

 

1.            ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ

 

 

• ದಾರದ ತುಂಡನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಿ. ಒಂದು ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಕಲ್ಲನ್ನು ಕಟ್ಟಿಕೊಳ್ಳಿ. ಥ್ರೆಡ್ನ ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಯನ್ನು ಹಿಡಿದುಕೊಳ್ಳಿ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಸುತ್ತಿಕೊಳ್ಳಿ. ಥ್ರೆಡ್ ಅನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವ ಮೊದಲು, ಕಲ್ಲು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವೇಗದೊಂದಿಗೆ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಹಾದಿಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಹಂತದಲ್ಲಿ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ದಿಕ್ಕಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ವೇಗ ಅಥವಾ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.
• ಈ ವೇಗವರ್ಧನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಮತ್ತು ದೇಹವನ್ನು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುವ ಶಕ್ತಿಯು ಕೇಂದ್ರದ ಕಡೆಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಬಲವನ್ನು ಕೇಂದ್ರಾಭಿಮುಖ (ಅಂದರೆ 'ಕೇಂದ್ರ- ಹುಡುಕುವ') ಬಲ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಬಲದ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಕಲ್ಲು ಸರಳ ರೇಖೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಹಾರಿಹೋಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸರಳ ರೇಖೆಯು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಮಾರ್ಗಕ್ಕೆ ಸ್ಪರ್ಶಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ಭೂಮಿಯ ಸುತ್ತ ಚಂದ್ರನ ಚಲನೆಯು ಕೇಂದ್ರಾಭಿಮುಖ ಬಲದಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲದಿಂದ ಕೇಂದ್ರಾಭಿಮುಖ ಬಲವನ್ನು ಒದಗಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಂತಹ ಶಕ್ತಿ ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ಚಂದ್ರನು ಏಕರೂಪದ ನೇರ ರೇಖೆಯ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತಾನೆ.
• ಬೀಳುವ ಸೇಬು ಭೂಮಿಯ ಕಡೆಗೆ ಆಕರ್ಷಿತವಾಗುವುದು ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಸೇಬು ಭೂಮಿಯನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆಯೇ? ಚಲನೆಯ ಮೂರನೇ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ, ಸೇಬು ಭೂಮಿಯನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಚಲನೆಯ ಎರಡನೇ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಲಕ್ಕೆ, ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಸೇಬಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ನಗಣ್ಯವಾಗಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಭೂಮಿಯು ಸೇಬಿನ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸುವುದನ್ನು ನಾವು ನೋಡುವುದಿಲ್ಲ. ಭೂಮಿಯು ಚಂದ್ರನ ಕಡೆಗೆ ಏಕೆ ಚಲಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಅದೇ ವಾದವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಿ.
• ನಮ್ಮ ಸೌರವ್ಯೂಹದಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಲಾ ಗ್ರಹಗಳು ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ಸುತ್ತುತ್ತವೆ. ಅದೇ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವಾದಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಸೂರ್ಯ ಮತ್ತು ಗ್ರಹಗಳ ನಡುವೆ ಬಲವಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಹೇಳಬಹುದು.
• ಮೇಲಿನ ಸಂಗತಿಗಳಿಂದ ನ್ಯೂಟನ್ ಅವರು ಭೂಮಿಯು ಸೇಬು ಮತ್ತು ಚಂದ್ರನನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದರು, ಆದರೆ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತವೆ. ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿನ ಈ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವನ್ನು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

 

2.            ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ನಿಯಮ

 

 

• ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಸ್ತುವು ತಮ್ಮ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ಉತ್ಪನ್ನಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರದ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಬಲವು ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ಕೇಂದ್ರಗಳನ್ನು ಸೇರುವ ರೇಖೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಇರುತ್ತದೆ. ಈ ನಿಯಮವನ್ನು ನ್ಯೂಟನ್ ನೀಡಿದ್ದಾರೆ.

• ನ್ಯೂಟನ್ರು ಚಲನೆಯ ಸುಪ್ರಸಿದ್ಧ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಿದರು. ಅವರು ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಬಣ್ಣದ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳ ಮೇಲೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದರು. ಅವರು ಖಗೋಳ ವೀಕ್ಷಣೆಗಳನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲು ಖಗೋಳ ದೂರದರ್ಶಕವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದರು.
• ನ್ಯೂಟನ್ ಮಹಾನ್ ಗಣಿತಜ್ಞರೂ ಆಗಿದ್ದರು. ಅವರು ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ಹೊಸ ಶಾಖೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು, ಇದನ್ನು ಕಲನಶಾಸ್ತ್ರ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಏಕರೂಪದ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಗೋಳದ ಹೊರಗಿನ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ, ಗೋಳವು ಅದರ ಸಂಪೂರ್ಣ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ತನ್ನ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುವಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಲು ಅವನು ಅದನ್ನು ಬಳಸಿದನು.
• ದೇಹಗಳು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರಲಿ ಅಥವಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರಲಿ, ಆಕಾಶ ಅಥವಾ ಭೂಮಂಡಲದ ಎಲ್ಲ ದೇಹಗಳಿಗೂ ಅನ್ವಯಿಸುವ ಅರ್ಥದಲ್ಲಿ ಕಾನೂನು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕವಾಗಿದೆ.

 

3.            ಭೂಮಿಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳ ಚಲನೆ

 

• ಭೂಮಿಯು ಪರಿಪೂರ್ಣ ಗೋಳವಲ್ಲ. ಭೂಮಿಯ ತ್ರಿಜ್ಯವು ಧ್ರುವಗಳಿಂದ ಸಮಭಾಜಕಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಧ್ರುವಗಳಲ್ಲಿ g ನ ಮೌಲ್ಯವು ಸಮಭಾಜಕಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ಮುಕ್ತ ಪತನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವು ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದೆ. ಇಂದ, ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಅನುಭವಿಸುವ ಈ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಅದರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳು ಟೊಳ್ಳಾದ ಅಥವಾ ಘನ, ದೊಡ್ಡ ಅಥವಾ ಸಣ್ಣ, ಒಂದೇ ದರದಲ್ಲಿ ಬೀಳಬೇಕು.
• ಇಟಾಲಿಯನ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಗೆಲಿಲಿಯೊ (1564-1642) ಅವರು ಎಲ್ಲಾ ದೇಹಗಳು, ಅವುಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆ, ನಿರಂತರ ವೇಗವರ್ಧನೆಯೊಂದಿಗೆ ಭೂಮಿಯ ಕಡೆಗೆ ವೇಗಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಅಂಶವನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದರು.
• ಸುಮಾರು 2000 ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಟಾಲೆಮಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ಗ್ರಹಗಳ ಚಲನೆಯ ಆರಂಭಿಕ ದಾಖಲಿತ ಮಾದರಿಯು 'ಭೂಕೇಂದ್ರಿತ' ಮಾದರಿಯಾಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಾ ಆಕಾಶ ವಸ್ತುಗಳು, ನಕ್ಷತ್ರಗಳು, ಸೂರ್ಯ ಮತ್ತು ಗ್ರಹಗಳು ಭೂಮಿಯ ಸುತ್ತ ಸುತ್ತುತ್ತವೆ.
• ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸೂರ್ಯನು ಗ್ರಹಗಳು ಸುತ್ತುವ ಕೇಂದ್ರವಾಗಿರುವ ಒಂದು ಹೆಚ್ಚು ಸೊಗಸಾದ ಮಾದರಿ - 'ಸೂರ್ಯಕೇಂದ್ರಿತ' ಮಾದರಿ - ಈಗಾಗಲೇ ಆರ್ಯಭಟ್ಟ (ಕ್ರಿ.ಶ. 5 ನೇ ^{ಶತಮಾನ} ) ತನ್ನ ಗ್ರಂಥದಲ್ಲಿ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿದ್ದಾನೆ.
• ಒಂದು ಸಾವಿರ ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ, ನಿಕೋಲಸ್ ಕೋಪರ್ನಿಕಸ್ (1473-1543) ಎಂಬ ಪೋಲಿಷ್ ಸನ್ಯಾಸಿ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು, ಇದರಲ್ಲಿ ಗ್ರಹಗಳು ಸ್ಥಿರವಾದ ಕೇಂದ್ರ ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ವೃತ್ತಗಳಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ.

 

4.            ಕೆಪ್ಲರ್ ಕಾನೂನುಗಳು

 

 

• ಜೋಹಾನ್ಸ್ ಕೆಪ್ಲರ್ ಗ್ರಹಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂರು ಕಾನೂನುಗಳನ್ನು ಪಡೆದರು. ಇವುಗಳನ್ನು ಕೆಪ್ಲರ್ ನಿಯಮಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇವು :
• ಒಂದು ಗ್ರಹದ ಕಕ್ಷೆಯು ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಒಂದು ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುದಲ್ಲಿ ಸೂರ್ಯನೊಂದಿಗೆ ದೀರ್ಘವೃತ್ತವಾಗಿದೆ. ಈ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ 0 ಸೂರ್ಯನ ಸ್ಥಾನವಾಗಿದೆ.
• ಗ್ರಹ ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನನ್ನು ಸೇರುವ ರೇಖೆಯು ಸಮಾನ ಅಂತರದಲ್ಲಿ ಸಮಾನ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಗುಡಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, A ನಿಂದ B ಗೆ ಪ್ರಯಾಣದ ಸಮಯವು C ನಿಂದ D ಗೆ ಒಂದೇ ಆಗಿದ್ದರೆ, OAB ಮತ್ತು OCD ಪ್ರದೇಶಗಳು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ಸೂರ್ಯನಿಂದ ಗ್ರಹದ ಸರಾಸರಿ ದೂರದ ಘನವು ಅದರ ಕಕ್ಷೆಯ ಅವಧಿಯ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ T.

 

5.            ಭೂಮಿ-ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ

 

 

• ಏಕರೂಪದ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಟೊಳ್ಳಾದ ಗೋಳಾಕಾರದ ಶೆಲ್ ಮತ್ತು ಹೊರಗೆ ಇರುವ ಬಿಂದು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಶೆಲ್‌ನ ಸಂಪೂರ್ಣ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಶೆಲ್‌ನ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುವಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ.
• ಏಕರೂಪದ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಟೊಳ್ಳಾದ ಗೋಳಾಕಾರದ ಶೆಲ್‌ನಿಂದಾಗಿ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಅದರೊಳಗೆ ನೆಲೆಗೊಂಡಿರುವ ಬಿಂದು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ನಾವು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಕೆಳಗೆ ಹೋದಂತೆ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಒಂದು ಅಂಶದಿಂದ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದಾಗಿ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ವಿಷಯವೆಂದರೆ ನೀವು ಮೇಲಕ್ಕೆ ಹೋದರೂ ಅಥವಾ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಹೋದರೂ ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದು.
• ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಚಂದ್ರನ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗವು 2.3 ಕಿಮೀ/ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ, ಸುಮಾರು ಐದು ಪಟ್ಟು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಚಂದ್ರನಿಗೆ ವಾತಾವರಣ ಇಲ್ಲದಿರುವುದಕ್ಕೆ ಇದೇ ಕಾರಣ. ಚಂದ್ರನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅನಿಲ ಅಣುಗಳು ರೂಪುಗೊಂಡರೆ ಇದಕ್ಕಿಂತ ದೊಡ್ಡ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಚಂದ್ರನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
• ಭೂಮಿಯ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಭೂಮಿಯ ಸುತ್ತ ಸುತ್ತುವ ವಸ್ತುಗಳು. ಅವುಗಳ ಚಲನೆಯು ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ಗ್ರಹಗಳ ಚಲನೆಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಕೆಪ್ಲರ್ನ ಗ್ರಹಗಳ ಚಲನೆಯ ನಿಯಮಗಳು ಅವುಗಳಿಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತವೆ.
• ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಭೂಮಿಯ ಸುತ್ತ ಅವರ ಕಕ್ಷೆಗಳು ವೃತ್ತಾಕಾರ ಅಥವಾ ಅಂಡಾಕಾರದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಸರಿಸುಮಾರು 27.3 ದಿನಗಳ ಅವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಕಕ್ಷೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಭೂಮಿಯ ಏಕೈಕ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಉಪಗ್ರಹವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ತನ್ನದೇ ಆದ ಅಕ್ಷದ ಸುತ್ತ ಚಂದ್ರನ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಅವಧಿಗೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ವೃತ್ತಾಕಾರವಾಗಿ ಪರಿಭ್ರಮಿಸುವ ಉಪಗ್ರಹದ ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿಯು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಧನಾತ್ಮಕ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು.
• ಉಪಗ್ರಹದ ಕಕ್ಷೆಯು ದೀರ್ಘವೃತ್ತವಾದಾಗ, KE ಮತ್ತು PE ಎರಡೂ ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ಬಿಂದುವಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವ ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಕಕ್ಷೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ನಾವು ನಿರೀಕ್ಷಿಸುತ್ತೇವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ನಾವು ಮೊದಲು ಚರ್ಚಿಸಿದಂತೆ ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯು ಧನಾತ್ಮಕ ಅಥವಾ ಶೂನ್ಯವಾಗಿದ್ದರೆ, ವಸ್ತುವು ಅನಂತತೆಗೆ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
• ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ಭೂಮಿಯಿಂದ ಸೀಮಿತ ದೂರದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿಗಳು ಧನಾತ್ಮಕ ಅಥವಾ ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ.

 

6.             ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶಕ್ಕೆ ಭಾರತದ ಲೀಪ್

 

• ಭಾರತವು 1975 ರಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಕಕ್ಷೆಯ ಉಪಗ್ರಹ ಆರ್ಯಭಟ್ಟವನ್ನು ಉಡಾವಣೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಯುಗವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಿತು. ಅದರ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮದ ಮೊದಲ ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಉಡಾವಣಾ ವಾಹನಗಳನ್ನು ಹಿಂದಿನ ಸೋವಿಯತ್ ಒಕ್ಕೂಟವು ಒದಗಿಸಿತು. ರೋಹಿಣಿ ಸರಣಿಯ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶಕ್ಕೆ ಕಳುಹಿಸಲು 1980 ರ ದಶಕದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಳೀಯ ಉಡಾವಣಾ ವಾಹನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು.
• ಧ್ರುವೀಯ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶಕ್ಕೆ ಕಳುಹಿಸುವ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮವು 1980 ರ ದಶಕದ ಅಂತ್ಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾಯಿತು.
• IRS (ಇಂಡಿಯನ್ ರಿಮೋಟ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳು) ಎಂಬ ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಉಡಾವಣೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮವು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಮುಂದುವರಿಯುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ. ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಸಮೀಕ್ಷೆ, ಹವಾಮಾನ ಮುನ್ಸೂಚನೆ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ.
• INSAT (ಭಾರತೀಯ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಉಪಗ್ರಹ) ಸರಣಿಯ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು 1982 ರಲ್ಲಿ ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ಹವಾಮಾನ ಮುನ್ಸೂಚನೆ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು. INSAT ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಯುರೋಪಿಯನ್ ಉಡಾವಣಾ ವಾಹನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ.
• ಭಾರತವು 2001 ರಲ್ಲಿ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶಕ್ಕೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಂವಹನ ಉಪಗ್ರಹವನ್ನು (GSAT-1) ಕಳುಹಿಸಿದಾಗ ಅದರ ಭೂಸ್ಥಿರ ಉಡಾವಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿತು.
• 1984 ರಲ್ಲಿ ರಾಕೇಶ್ ಶರ್ಮಾ ಮೊದಲ ಭಾರತೀಯ ಗಗನಯಾತ್ರಿಯಾದರು.
• ಭಾರತೀಯ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆ (ಇಸ್ರೋ) ಹಲವಾರು ಕೇಂದ್ರಗಳನ್ನು ನಡೆಸುವ ಛತ್ರಿ ಸಂಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ. ಶ್ರೀಹರಿಕೋಟಾದಲ್ಲಿ (SHAR) ಇದರ ಮುಖ್ಯ ಲಾಚ್ ಸೆಂಟರ್ ಚೆನ್ನೈನಿಂದ 100 ಕಿಮೀ ಉತ್ತರದಲ್ಲಿದೆ.
• ನ್ಯಾಷನಲ್ ರಿಮೋಟ್ ಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಏಜೆನ್ಸಿ (NRSA) ಹೈದರಾಬಾದ್ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿದೆ. ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ವಿಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನೆಗಾಗಿ ಅದರ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಕೇಂದ್ರವು ಅಹಮದಾಬಾದ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಭೌತಿಕ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯವಾಗಿದೆ (PRL).

 

7.            ಭೂಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಯ ಉಪಗ್ರಹಗಳು

 

 

• ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಕಕ್ಷೆಯು ಭೂಮಿಯ ಸಮಭಾಜಕ ಸಮತಲದಲ್ಲಿದ್ದರೆ, ಅಂತಹ ಉಪಗ್ರಹವು ತನ್ನ ಸ್ವಂತ ಅಕ್ಷದ ಸುತ್ತ ಭೂಮಿಯ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಅವಧಿಯ ಅದೇ ಅವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ಟೇಷನರಿಯನ್ನು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಒಂದು ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ನೋಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
• T = 24 ಗಂಟೆಗಳ ಸಮಭಾಜಕ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯ ಸುತ್ತ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿರುವ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಭೂಸ್ಥಿರ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ, ಭೂಮಿಯು ಅದೇ ಅವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ತಿರುಗುವುದರಿಂದ, ಉಪಗ್ರಹವು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಯಾವುದೇ ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಉಪಗ್ರಹವನ್ನು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿರುವ ದೊಡ್ಡ ಎತ್ತರಕ್ಕೆ ಎಸೆಯಲು ಶಕ್ತಿಯುತ ರಾಕೆಟ್‌ಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.
• ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆವರ್ತನಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಲೆಗಳು ಅಯಾನುಗೋಳದಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ತಿಳಿದಿದೆ. ರೇಡಿಯೊ ಪ್ರಸಾರಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ರೇಡಿಯೊ ತರಂಗಗಳು 2 MHz ನಿಂದ 10 MHz ಆವರ್ತನ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿದ್ದು, ನಿರ್ಣಾಯಕ ಆವರ್ತನಕ್ಕಿಂತ ಕೆಳಗಿರುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಅವು ಅಯಾನುಗೋಳದಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಆಂಟೆನಾದಿಂದ ಪ್ರಸಾರವಾಗುವ ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳು ಭೂಮಿಯ ವಕ್ರತೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ನೇರ ತರಂಗವು ತಲುಪಲು ವಿಫಲವಾದ ದೂರದ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವೀಕರಿಸಬಹುದು.
• ಟೆಲಿವಿಷನ್ ಪ್ರಸಾರ ಅಥವಾ ಇತರ ರೀತಿಯ ಸಂವಹನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಅಲೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ದೃಷ್ಟಿ ರೇಖೆಯನ್ನು ಮೀರಿ ಸ್ವೀಕರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಭೂಸ್ಥಿರ ಉಪಗ್ರಹವು, ಪ್ರಸಾರ ಕೇಂದ್ರದ ಮೇಲೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ ಈ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ವಿಶಾಲ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದು. ಭಾರತದಿಂದ ಕಳುಹಿಸಲಾದ ಉಪಗ್ರಹಗಳ INSAT ಸಮೂಹವು ಭಾರತದಲ್ಲಿ ದೂರಸಂಪರ್ಕಕ್ಕಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಭೂಸ್ಥಿರ ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಒಂದು ಗುಂಪು.
• ಮತ್ತೊಂದು ವರ್ಗದ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಪೋಲಾರ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇವುಗಳು ಕಡಿಮೆ ಎತ್ತರದ (ಗಂ 1,500 ರಿಂದ 800 ಕಿಮೀ) ಉಪಗ್ರಹಗಳು, ಆದರೆ ಅವು ಭೂಮಿಯ ಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಉತ್ತರ-ದಕ್ಷಿಣ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಸುತ್ತುತ್ತವೆ ಆದರೆ ಭೂಮಿಯು ತನ್ನ ಅಕ್ಷದ ಸುತ್ತ ಪೂರ್ವ-ಪಶ್ಚಿಮ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ತಿರುಗುತ್ತದೆ. ಅದರ ಅವಧಿಯು ಸುಮಾರು 100 ನಿಮಿಷಗಳಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಅದು ದಿನಕ್ಕೆ ಹಲವು ಬಾರಿ ಯಾವುದೇ ಎತ್ತರವನ್ನು ದಾಟುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಅದರ ಎತ್ತರವು ಸುಮಾರು 500-800 ಕಿಮೀ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ, ಅದರ ಮೇಲೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವ ಕ್ಯಾಮೆರಾವು ಒಂದು ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯ ಸಣ್ಣ ಪಟ್ಟಿಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ವೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು.
• ಮುಂದಿನ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಪಕ್ಕದ ಪಟ್ಟಿಗಳನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಇಡೀ ದಿನದಲ್ಲಿ ಇಡೀ ಭೂಮಿಯನ್ನು ಪಟ್ಟಿಯ ಮೂಲಕ ವೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು. ಈ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಧ್ರುವ ಮತ್ತು ಸಮಭಾಜಕ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಹತ್ತಿರದ ದೂರದಲ್ಲಿ ವೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು. ಅಂತಹ ಉಪಗ್ರಹಗಳಿಂದ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾದ ಮಾಹಿತಿಯು ದೂರಸಂವೇದಿ, ಮಾಪನಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ಪರಿಸರ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ.

 

8.            ತೂಕವಿಲ್ಲದಿರುವಿಕೆ

 

• ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಮುಕ್ತ ಪತನದಲ್ಲಿರುವಾಗ, ಅದು ತೂಕರಹಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತೂಕವಿಲ್ಲದ ವಿದ್ಯಮಾನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಭೂಮಿಯ ಸುತ್ತಲಿನ ಉಪಗ್ರಹದಲ್ಲಿ, ಉಪಗ್ರಹದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಭಾಗ ಮತ್ತು ಪಾರ್ಸೆಲ್ ಭೂಮಿಯ ಮಧ್ಯಭಾಗದ ಕಡೆಗೆ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಆ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಭೂಮಿಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದೆ.
• ಹೀಗಾಗಿ ಉಪಗ್ರಹದಲ್ಲಿ ಅದರೊಳಗಿರುವ ಎಲ್ಲವೂ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಬೀಳುವ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ. ಇದು ನಾವು ಎತ್ತರದಿಂದ ಭೂಮಿಯ ಕಡೆಗೆ ಬೀಳುತ್ತಿದ್ದಂತೆಯೇ. ಹೀಗಾಗಿ, ಮಾನವಸಹಿತ ಉಪಗ್ರಹದಲ್ಲಿ, ಒಳಗಿನ ಜನರು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ.
• ನಮಗೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಲಂಬ ದಿಕ್ಕನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಅವರಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಅಡ್ಡ ಅಥವಾ ಲಂಬ ದಿಕ್ಕುಗಳಿಲ್ಲ, ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಉಪಗ್ರಹದಲ್ಲಿ ತೇಲುತ್ತಿರುವ ಗಗನಯಾತ್ರಿಗಳ ಚಿತ್ರಗಳು ಈ ಸತ್ಯವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತವೆ.
• ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಉಪಗ್ರಹದಲ್ಲಿ ಗಗನಯಾತ್ರಿ ತೂಕವಿಲ್ಲದ ಅನುಭವವನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತಾನೆ. ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಆ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಎಂಬುದು ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಲ್ಲ. ಏಕೆಂದರೆ ಗಗನಯಾತ್ರಿ ಮತ್ತು ಉಪಗ್ರಹ ಎರಡೂ ಭೂಮಿಯ ಕಡೆಗೆ "ಮುಕ್ತ ಪತನ"ದಲ್ಲಿದೆ.