ลูกกระสุนปืนใหญ่ของนิวตัน
ลูกกระสุนปืนใหญ่ของนิวตัน (อังกฤษ: Newton's cannonball) เป็นการทดลองทางความคิดที่ ไอแซก นิวตัน ใช้ตั้งสมมติฐานว่า แรงของความโน้มถ่วงนั้นใช้ได้ทั่วไปและเป็นแรงสำคัญสำหรับการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์
การทดลอง แก้
ในการทดลองนี้ นิวตันนึกภาพปืนใหญ่ตั้งอยู่บนยอดเขาที่สูงมาก
หากไม่มีแรงโน้มถ่วง ลูกกระสุนปืนใหญ่จะสามารถเคลื่อนที่ไปตามเส้นตรงออกไปจาก โลก ได้
ดังนั้น ตราบใดที่ยังมีแรงโน้มถ่วงกระทำต่อลูกกระสุนปืนใหญ่ กระสุนยังเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางขึ้นอยู่กับความเร็วเริ่มต้นของมัน
- ถ้าอัตราเร็วต่ำ มันจะตกลงกลับมาบนผิวโลกง่าย ๆ (A และ B)
- ถ้าอัตราเร็วเท่ากับ ความเร็วโคจร เริ่มต้น มันจะเคลื่อนที่วนรอบโลกไปตามวงโคจรวงกลมซึ่งอยู่กับที่เหมือนกับ ดวงจันทร์ (C)
- ถ้าอัตราเร็วสูงกว่าความเร็วโคจร แต่ไม่สูงพอที่จะหลุดไปจากโลก (คือ ต่ำกว่า ความเร็วหลุดพ้น) มันจะยังคงเคลื่อนที่ไปรอบโลกตามวงโคจรรูปวงร (D)
- ถ้าอัตราเร็วสูงมาก มันจะหลุดไปจากโลก (E)