نسخة الفيديو النصية
يوضح الشكل أربعة كواكب تدور حول نجم. جميع الكواكب لها مدارات دائرية. أي الكواكب يتحرك بسرعة أكبر؟ أي الكواكب يتحرك بسرعة أقل؟ هل يتحرك الكوكب ثلاثة بسرعة أكبر أم أقل أم بنفس سرعة الكوكب اثنين؟
حسنًا، إننا نريد هنا المقارنة بين السرعات المدارية لأربعة كواكب في مدار حول نجم. وبما أنها جميعًا تتحرك في مدارات دائرية حول النجم، فسنفترض أن تأثير الجاذبية لكل كوكب على الآخر مهملة، وأن كل كوكب يتحرك بسرعة ثابتة. والآن، علينا استرجاع أنه عندما يدور كوكب حول أي نجم، فإن سرعة الكوكب تعتمد على المسافة التي يبعدها عن النجم وكذلك على كتلة النجم.
بما أن جميع الكواكب هنا تدور حول النجم نفسه، فكل ما علينا التفكير فيه هو المسافة التي يبعدها كل منها عن النجم للمقارنة بين سرعات هذه الكواكب. يمكننا قول إن هاتين الكميتين تتغيران عكسيًّا؛ وذلك لأنه كلما ازدادت إحداهما، لا بد أن تقل الأخرى والعكس. وعليه، فإن الكوكب الأقرب إلى النجم يتحرك بسرعة أكبر حول النجم. وإذا كان الكوكب أبعد عن النجم، فإنه يتحرك بسرعة أقل حول النجم.
مطلوب منا في الجزء الأول من هذا السؤال تحديد الكوكب الذي يتحرك بسرعة أكبر. لذلك، يمكننا التفكير في ذلك بتحديد أي كوكب هو الأقرب إلى النجم. بالنظر إلى الشكل أمامنا، نجد أن الكوكب واحد هو الأقرب إلى النجم، ونحن نعلم بذلك أن الكوكب واحد يتحرك بسرعة أكبر. في الجزء التالي من هذا السؤال، مطلوب منا تحديد أي كوكب يتحرك بسرعة أقل. حسنًا، كلما زاد بعد الكوكب عن النجم، قلت سرعته. ووفقًا للشكل أمامنا، فإن الكوكب أربعة هو الأبعد. وبذلك، نعلم أن الكوكب أربعة يتحرك بسرعة أقل.
في الجزء الأخير من السؤال، مطلوب منا المقارنة بين سرعة الكوكب ثلاثة وسرعة الكوكب اثنين. يمكننا أن نلاحظ من الشكل أن الكوكب ثلاثة أبعد عن النجم من الكوكب اثنين. ولقد أوضحنا بالفعل أنه كلما زادت المسافة بين كوكب ونجم، قلت سرعة الكوكب. إذن، بما أن الكوكب ثلاثة أبعد عن النجم من الكوكب اثنين، فإننا نعلم أن الكوكب ثلاثة يتحرك بسرعة أقل من الكوكب اثنين.
