Kalkulator Tempoh Orbit

Kategori: Fizik
- 04 Ogos 2025
| |

Tempoh orbit adalah masa yang diambil oleh objek untuk membuat satu orbit lengkap di sekitar objek lain. Dalam mekanik celestial, ia berkaitan dengan Hukum Ketiga Kepler yang menyatakan bahawa kuasa dua tempoh orbit adalah berkadar dengan kubus paksi separuh utama orbit.

Pengira ini membolehkan anda menentukan tempoh orbit, kelajuan orbit, dan parameter lain bagi badan yang mengorbit dalam pelbagai senario.

Apa yang ingin anda kira?

? Jisim badan pusat (contohnya, bintang atau planet) yang objek mengorbit. Sebagai contoh, jisim Matahari adalah 1.989 × 10^30 kg.
? Paksi separuh utama orbit, yang merupakan jarak purata antara badan yang mengorbit dan badan pusat.
? Ukuran sejauh mana orbit menyimpang dari bulatan sempurna. 0 adalah bulatan sempurna, nilai antara 0 dan 1 mewakili orbit elips.

Pilihan Lanjutan

? Terapkan pembetulan relativistik untuk senario yang melibatkan medan graviti yang kuat atau kelajuan tinggi.

About Mekanik Orbit

Mekanik orbit, juga dipanggil mekanik celestial, adalah kajian tentang gerakan badan celestial buatan dan semula jadi menurut undang-undang fizik, terutamanya undang-undang gerakan Newton dan undang-undang graviti sejagat Newton.

Tiga Hukum Planetari Kepler:
  1. Hukum Elips: Semua planet bergerak dalam orbit elips, dengan matahari di satu fokus.
  2. Hukum Luas Sama: Garis yang menghubungkan planet dengan matahari menyapu luas yang sama dalam masa yang sama.
  3. Hukum Harmoni: Kuasa dua tempoh orbit planet adalah berkadar dengan kubus paksi separuh utama orbitnya.
Persamaan Utama:

Untuk orbit bulatan, tempoh orbit (T) berkaitan dengan jejari orbit (r) dan jisim badan pusat (M):

T = 2π × √(r³ / (G × M))

Di mana G adalah pemalar graviti (6.67430 × 10⁻¹¹ m³/kg⋅s²).

Kelajuan orbit (v) untuk orbit bulatan diberikan oleh:

v = √(G × M / r)

Untuk orbit elips, paksi separuh utama (a) digunakan sebagai ganti jejari:

T = 2π × √(a³ / (G × M))
Parameter Orbit Biasa:
Parameter Simbol Deskripsi
Paksi separuh utama a Separuh daripada diameter terpanjang orbit elips
Eccentricity e Ukuran sejauh mana orbit menyimpang dari bulatan (0 = bulatan, 0-1 = elips)
Inklinasi i Sudut antara satah orbit dan satah rujukan
Tempoh T Masa untuk menyelesaikan satu orbit
Apoapsis ra Titik terjauh dari badan pusat (ra = a(1+e))
Periapsis rp Titik terdekat dengan badan pusat (rp = a(1-e))
Jenis Orbit:
  • Orbit bulatan: Orbit dengan eccentricity sama dengan 0
  • Orbit elips: Orbit dengan eccentricity antara 0 dan 1
  • Trajektori parabolik: Orbit dengan eccentricity sama dengan 1 (kelajuan melarikan diri)
  • Trajektori hiperbolik: Orbit dengan eccentricity lebih besar daripada 1 (lebih cepat daripada kelajuan melarikan diri)
  • Orbit geosinkron: Orbit dengan tempoh sama dengan tempoh putaran Bumi (23.93 jam)
  • Orbit geostasionari: Orbit geosinkron tepat di atas khatulistiwa (ketinggian kira-kira 35,786 km)
  • Orbit Bumi Rendah (LEO): Orbit dengan ketinggian antara 160-2,000 km

Apa itu Kalkulator Tempoh Orbit?

Kalkulator Tempoh Orbit adalah alat yang membantu anda menentukan masa yang diambil oleh objek untuk menyelesaikan satu orbit penuh di sekitar badan lain. Sama ada anda menganalisis gerakan planet, trajektori satelit, atau perancangan misi angkasa, kalkulator ini memudahkan proses dengan menggunakan persamaan fizik yang telah terbukti.

Formula untuk Tempoh Orbit

Pengiraan ini berdasarkan kepada Hukum Ketiga Kepler, yang menyatakan bahawa tempoh orbit berkaitan dengan paksi separuh utama orbit dan jisim badan pusat:

\( T = 2\pi \times \sqrt{\frac{a^3}{G \times M}} \)

  • \(T\) = Tempoh orbit (saat)
  • \(a\) = Paksi separuh utama (meter)
  • \(G\) = Pemalar graviti (6.67430 × 10⁻¹¹ m³/kg⋅s²)
  • \(M\) = Jisim badan pusat (kilogram)

Bagaimana Menggunakan Kalkulator Tempoh Orbit

Ikuti langkah-langkah ini untuk mengira tempoh orbit:

  1. Pilih apa yang anda ingin kira: Tempoh Orbit, Kelajuan, Jarak, atau Jisim Badan Pusat.
  2. Masukkan nilai yang diperlukan, seperti jisim badan pusat dan jarak orbit.
  3. Pilih unit yang sesuai (kilogram, unit astronomi, atau jisim Bumi).
  4. Jika berkenaan, pilih senario yang telah dimuatkan (contohnya, Bumi mengelilingi Matahari, Bulan mengelilingi Bumi).
  5. Klik butang Kira untuk melihat hasilnya.

Aplikasi dan Manfaat

Kalkulator ini berguna dalam pelbagai bidang:

  • Penjelajahan Angkasa: Merancang misi angkasa dan pelancaran satelit.
  • Astronomi: Mengkaji orbit planet dan sistem exoplanet.
  • Pendidikan: Belajar tentang fizik graviti dan hukum Kepler.
  • Komunikasi Satelit: Memastikan satelit kekal dalam orbit yang stabil.

Soalan Lazim (FAQ)

Apa itu tempoh orbit?

Tempoh orbit adalah masa yang diambil oleh objek untuk menyelesaikan satu orbit penuh di sekitar badan lain.

Kenapa jisim mempengaruhi tempoh orbit?

Badan pusat yang lebih besar menghasilkan daya graviti yang lebih kuat, yang mempengaruhi kelajuan dan tempoh orbit.

Apa perbezaan antara tempoh orbit dan kelajuan?

Tempoh orbit adalah masa yang diambil untuk menyelesaikan orbit, manakala kelajuan orbit adalah kelajuan yang diperlukan untuk mengekalkan orbit tersebut.

Bagaimana ini berguna untuk satelit?

Ia membantu jurutera menentukan ketinggian dan kelajuan terbaik untuk komunikasi, GPS, dan satelit cuaca.

Bolehkah saya menggunakan ini untuk objek di luar sistem solar kita?

Ya! Kalkulator ini berfungsi untuk mana-mana sistem graviti di mana hukum Kepler terpakai.

Kesimpulan

Kalkulator Tempoh Orbit menyediakan cara yang mudah untuk memahami dan mengira mekanik orbit. Sama ada untuk sains angkasa, kejuruteraan, atau minat peribadi, alat ini memudahkan penerokaan bagaimana objek bergerak di angkasa.