Kalkulador ng Circular Velocity

Kalkulador ng Circular Velocity: Paano Kinakalkula ang Bilis ng Pag-ikot

Ang circular velocity o bilis ng pag-ikot ay isang mahalagang konsepto sa pisika na may kinalaman sa paggalaw ng mga bagay sa isang bilog o paikot na landas. Kapag pinag-uusapan natin ang circular motion, iniisip natin ang mga bagay na umiikot sa isang tiyak na radius, tulad ng mga planeta na umiikot sa araw o mga sasakyang umiikot sa isang kurbada. Ang circular velocity ay naglalarawan kung gaano kabilis ang isang bagay na gumagalaw sa ganitong uri ng landas.

Ano ang Circular Velocity?

Ang circular velocity ay ang bilis ng isang bagay na gumagalaw sa isang bilog na landas, kung saan ang bagay ay may pare-parehong bilis habang umiikot sa isang tiyak na radius mula sa gitna ng bilog. Isinasalamin nito ang bilis ng isang bagay na sumusunod sa isang paikot na landas nang hindi bumabago ang direksyon nito.

Formula ng Circular Velocity

Ang pagkalkula ng circular velocity ay maaaring makuha gamit ang sumusunod na formula:v=GMrv = \sqrt{\dfrac{GM}{r}}v=rGM​​

Kung saan:

• vvv = Circular velocity (bawat yunit ng bilis, halimbawa ay metro kada segundo)
• GGG = Universal gravitational constant na may halagang 6.674×10−11 N m2/kg26.674 \times 10^{-11} \, \text{N} \, \text{m}^2/\text{kg}^26.674×10−11Nm2/kg2
• MMM = Masa ng bagay na umiikot (kg)
• rrr = Radius ng bilog o distansya mula sa gitna ng pag-ikot (m)

Paliwanag ng Formula

• G (Gravitational Constant): Ang gravitational constant ay isang unibersal na halaga na nagpapakita ng lakas ng grabitasyon sa pagitan ng dalawang bagay. Ang halaga ng GGG ay isang fixed constant sa ating kalikasan.
• M (Masa ng bagay): Ito ang bigat ng bagay na umiikot. Halimbawa, kung iniisip natin ang isang satellite na umiikot sa paligid ng Earth, ang MMM ay ang masa ng Earth.
• r (Radius): Ang radius ay ang distansya mula sa gitna ng bilog hanggang sa bagay na umiikot. Halimbawa, ang distansya mula sa gitna ng Earth hanggang sa satellite ay kumakatawan sa radius.

Halimbawa ng Pagkalkula ng Circular Velocity

Upang mas malinawan, magbigay tayo ng halimbawa ng pagkalkula ng circular velocity. Ipagpalagay natin na mayroon tayong satellite na umiikot sa paligid ng Earth na may masa na 5.98 × 10²⁴ kg at ang radius mula sa gitna ng Earth patungo sa satellite ay 7,000,000 m (7,000 km).

Gamit ang formula:v=(6.674×10−11)(5.98×1024)7,000,000v = \sqrt{\dfrac{(6.674 \times 10^{-11})(5.98 \times 10^{24})}{7,000,000}}v=7,000,000(6.674×10−11)(5.98×1024)​​v≈(3.986×1014)7,000,000v \approx \sqrt{\dfrac{(3.986 \times 10^{14})}{7,000,000}} v≈7,000,000(3.986×1014)​​v≈5.69×107v \approx \sqrt{5.69 \times 10^{7}} v≈5.69×107​v≈7,537.7 m/sv \approx 7,537.7 \, \text{m/s}v≈7,537.7m/s

Ibig sabihin, ang circular velocity ng satellite ay mga 7,537.7 metro kada segundo. Ang ibig sabihin nito, para manatili sa orbit nito, kailangang maglakbay ang satellite ng 7,537.7 m/s patagilid habang umiikot sa Earth.

Mga Aplikasyon ng Circular Velocity

Ang konsepto ng circular velocity ay may maraming gamit sa ating pang-araw-araw na buhay at sa siyensya. Ang ilang halimbawa nito ay:

1. Satellites at Space Missions: Ang mga satellite na umiikot sa paligid ng Earth ay nangangailangan ng tamang circular velocity upang manatili sa orbit. Kung ang bilis nila ay masyadong mababa, babagsak sila pabalik sa Earth; kung masyadong mataas, maaaring makalabas sila sa orbit at umalis mula sa ating planeta.
2. Paggalaw ng mga Planeta: Sa ating solar system, ang circular velocity ay isang mahalagang aspeto sa paggalaw ng mga planeta. Halimbawa, ang Earth ay may tamang circular velocity upang manatili sa orbit nito sa paligid ng araw.
3. Pag-aral ng Astrophysics: Ang circular velocity ay ginagamit din sa pag-aaral ng mga galaksiya at iba pang mga celestial bodies. Ginagamit ito upang maunawaan ang paggalaw ng mga bituin at iba pang mga bagay sa loob ng isang galaksiya.
4. Mga Sasakyan sa Kurba: Kahit sa mga hindi pang-astronomiyang aplikasyon, ang konsepto ng circular velocity ay mahalaga rin sa mga sasakyan na dumadaan sa makitid na kalsada o kurbada. Ang tamang bilis ay kailangan upang hindi mawalan ng kontrol sa kurba.

Konklusyon

Ang circular velocity ay isang mahalagang konsepto sa pisika na tumutukoy sa bilis ng isang bagay na gumagalaw sa isang paikot na landas. Mula sa mga satellite na umiikot sa paligid ng Earth, hanggang sa mga galaksiya sa kalawakan, at pati na rin sa mga simpleng sasakyan na dumadaan sa mga kurbada ng kalsada, ang circular velocity ay may malalim na aplikasyon sa iba’t ibang larangan ng agham at teknolohiya. Ang pagkalkula ng circular velocity ay hindi lamang isang simpleng pormula, kundi isang pangunahing bahagi ng ating pag-unawa sa mga galaw ng bagay sa ating uniberso.