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서울천문동호회

중력이 작용하는 세계에는 원운동, 타원운동, 포물선운동, 쌍곡선운동만 있습니다.  x, y, z 3가지 변수가 1차항(x), 2차항(x의 제곱)만 들어있습니다.

 

천체는 뉴턴의 운동법칙이 작동하며, 태양주위에는 꼭 원,타원,포물선,쌍곡선 운동을 하게됩니다.

 

원은 이해하지만 실제로는 시간이 지나면서 약간의 외력이 있을테니 타원으로 변형되겠지요.

 

태양계의 거의 모든 천체는 타원으로 돌고 있고요.

 

가끔 혜성이 오면서 다시 못올거면 포물선 궤도를 가진다고 하지요. 

 

원에서 약가의 조건이 변하면 타원이 되고, 타원에서 변경되어 포물선이 되며, 또 변해서 쌍곡선이 되는거지요.

 

각각의 경계가 연속인지 비연속인지는 저는 잘 모릅니다.(현재, 연속이겠지요)

 

원,타원,포물선,쌍곡선은 모두 표현하는 수식이 다릅니다만, 타원의 방정식에서 어떤 조건이라면 원이 될거고요.

 

(단축 장축 a, b 가 같으면 원)

 

타원과 포물선에서도 이런 연결이 있을것 같고요( 현재 잘모릅니다) 

 

포물선과 쌍곡선에서도 이런 연결이 있을것 같고요 ( 현재 잘 모릅니다)

 

쌍곡선은 자기위치를 찾는 방법으로 예전에 로란이라는 장치에서 사용했습니다. 

 

(스미소니안 박물관에 태평양 전쟁 지도에서 사용하는 내용이 있더군요)

 

쌍곡선으로 이동하는 천체에 대하여는 예전에 들어보지를 못했습니다.

 

몇년전에 오무아무아가 독특한 모양때문에 외계에서 온 천체라고 했고요.

 

길쯕한 모양의 일러스터를  보면 신기하다고만 생각을 했었구요.

 

몇주전에 포물선 천체와 쌍곡선 천체의 차이가 뭘까 생각이 들었습니다.

 

어차피 태양을 스치고 지나가는 것인데 어떤것은 포물선 궤도를 가지고, 어떤것은 쌍곡선 궤도를 가질까 말이죠.

 

얼추 생각할수 있는것이 속도인데, 쌍곡선 궤도라면 포물선 궤도보다는 빠를거지요.

 

혜성등을 발견하면 위치와 속도를 계산 할것입니다.  계산결과 타원으로 돌지, 포물선으로 태양을 지나갈지.  쌍곡선으로 지나갈지 알겠지요, 

 

오무아무아가 지금까지 발견한 천체중에 가장 빨리 움직여서 태양계를 지나갈것으로 본거지요.

 

태양계를 지나가다는 것은 포물선궤도에서도 되는데 왜 쌍곡선 궤도라고 호들갑을 떨까요?

 

아무튼 쌍곡선궤도로 태양을 지난 천체는 오무아무아가 유일 합니다.

 

물리책에는 포텐셜에너지를 표시하는 그림이 있습니다. 

 

그 그림에는 원, 타원, 포물선, 쌍곡선 운동의 조건들이 쉽게 알수 있게 되어 있습니다.

 

천체가 태양을 향해서 일직선으로 온다면 그 천체는 각운동량이 없는 조건이 됩니다.

 

만일 천체가 태양이 잡아끄는 힙을 받아 태양쪽으로 움직일때 태양 방향 이외의 운동이나 힘이 있다면 천체는 태양에 대하여 각운동량이 있다고 합니다.

 

즉 99%는 태양이 잡아 끌어도 1%의 다른 힘이 태양과 다른 방향으로 작동 한다면 천체는 타원,포물선,쌍곡선 운동을 하게 되는겁니다.

 

먼 천체가 태양향해 오다가 목성, 토성 근처에서 약간의 힘을 받아 궤도가 변경하는 것이죠.

 

오무아무아는 궤도 변경이 아니고 속도가 엄청 빨랐다는 것이죠. 

 

아주 예전에 거의 무한대의 거리(태양의 힘이 거의 거의 미치지 않는곳)에 천체가 정지해 있었고,  태양이 그 천체를 끌어서 겨우 태양 근처로 

 

오게 한다면  그 천체는 포물선 운동을 합니다.

 

만일 그 천체가 그 위치에서 태양방향의 속도가 있었다면 그 천체는 쌍곡선 운동을 하게 됩니다.

 

그래서 우리 태양의 힘이 미치지 않는 곳에서 만들어진 항성간 천체가 된겁니다. 

 

 

  • 20211215b.jpg

     

    20211215a.jpg

     

    그림첨부가 본문에는 안되고 댓글에만 되네.....

     

    며칠후(12월21일) 추가

    위키피디아의 글에 틀린것이 있네요.

    2018년에 태양계를 벗어 났다고 하는데 말이 안되죠. 근일점을 통과하고 어떻게 1년만에 태양계를 벗어나나요.

    1년만에 무슨수로 명왕성너머로 날라가나요 ㅎㅎㅎㅎ. 크기가 작아서 관측에서 벗어난거지요.

  • Screenshot_20211221-015516_Chrome.jpg

     

    며칠전부터 이런 의문이 있었습니다.
    '빛이 태양옆을 지나면 그 궤적은 쌍곡선일까?'
    중력으로 공간이 휘어지는 모습은 고리링에 고무막을 덮고 중앙에 쇠구슬을 놓아 만들어진 모습을 상상하지요.
    빛은 이 막의 표면을 직선으로 이동하지요.
    먼곳에서 봤을때 이 궤적이 쌍곡선으로 보일까요?
    저는 모릅니다.

    어제 앞집아저씨에게 물어봤습니다.
    그런데,
    뉴턴역학으로도 빛이 휜답니다.@@
    빛은 질량이 없는데.... @@@@
    그래도 운동질량이라는것이 있어서 뉴턴역학으로도 태양의 질량이 빛을 휘게 한답니다.
    제가 찾아보니 진짜네요.
    일반상대성으로 태양의 중력이 공간을 또 휘게 하고요.
    제가 재차 물어봤습니다.
    그래서 쌍곡선으로 휘냐고??
    모른답니다.(계산하기 싫던지, 계산 할 수 없던지, 찾이보기 싫던지 겠지요)
    저도 이쯤에서 이 의문은 쉽니다...ㅋ

     

    -

    12월21일 18시 추가.

    지구상공 3만 6천 km 정지위성은 허루에 지구를 한바퀴 도는 속도가 지구-위성의 뉴턴 공식에 따릅니다. 지구 자전속도와 같는 위치,속도를 계산해 보니 그 높이에 그 속도로 설정한거고요. 이 정지위성은 크기와 질량이 상관이 없습니다. 오직 그 높이에 그 속도만 필요한거지요. 그보다 낮은 높이에서 원으로 돌려면 더 빠른 속도(가 되서 지구 자전과  동기가 안되고, 더 높은 곳에서는  느려서 또 동기가 안되고요.

    위성의 무개와 관계가 없으니, 

    질양이 없는 빛에도 해당이 될것 같았습니다. 공기저항이 없다고 하고, 남산에서 초속 30만 km 로 총알을 발사하면  그 총알의 궤적이나 빛의 궤적이나 같지 않을까요?

    앞사무실 아저씨는 그럴수도 있고 아닐수도 있다네요. ㅋㅋ

     

    지구에서 블랙홀의 언저리를 망원경으로보면 나의 과거 모습이 보일수도 있겠네요.( 더 꺾여서 타원 궤도가 되면)

    (뉴턱역학으로는 빛이 돌아 나올것 같고, 일반상대성으론 공간과 시간이 휜다고 그랬는데 공간이 휜 모습이 월풀모습이라면 빛이 돌아 나오진 않을것 같군요.. .  . .) 

     


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