تسجيل الدخول

تسجيل

مقاومة الهواء وسرعة القمر الصناعي

المؤلف:  جيرب ووكر

المصدر:  سيرك الفيزياء الطائر

الجزء والصفحة:  ص238

2025-07-26

856

معظم الأقمار الصناعية تدور حول الأرض عبر طبقات رقيقة من الغلاف الجوي وتواجه قدرًا ضئيلا من مقاومة الهواء. من المفترض أن تُبطئ المقاومة القمر الصناعي مثلما تُبطئ مقاومة الهواء الواقعة على سيارة متحركة من سرعة السيارة. وعلى الرغم من ذلك، في حالة القمر الصناعي، فالمقاومة تزيد من السرعة. كيف تستطيع قوة معيقة أن تتسبب في زيادة السرعة ومن ثم الطاقة الحركية؟

الجواب: تُقلل مقاومة الهواء الطاقة الكلية للقمر الصناعي، التي تتكون من الطاقة الحركية وطاقة الوضع، ويهبط القمر الصناعي تدريجيًّا إلى مدار أصغر. ومع الهبوط، تنقص طاقة الوضع للقمر الصناعي، ويتحوّل نصف هذا النقصان إلى طاقة حرارية عن طريق الاحتكاك بالغلاف الجوي، ويتحول النصف الآخر إلى طاقة حركية، ومن ثم تصير زيادة السرعة ضرورية بسبب المدار الأصغر حجمًا. وبدراسة الأمر ربما لا تكون النتيجة مدهشة؛ فبطبيعة الحال حين تسقط الأجسام نحو الكرة الأرضية تزداد سرعتها.