引力弹弓

关于这个模拟实验

此模拟展示引力辅助，即空间探测器用来获取速度的技巧。学生设置接近角、行星速度和飞船速度，选择从行星背后或前方经过，并可选择显示路径轨迹。读数显示之前速度、当前速度、之后速度及其变化。从行星背后经过会使飞船加速，从前方经过则使其减速。教师可以借助旅行者 2 号等真实任务，讨论相对运动、矢量和动量守恒。

学生可以探索什么

从行星背后飞过，并读取“变化”读数。
将“飞越侧”切换为“行星前方”，并比较结果。
改变“接近角”，找到获得最大加速的角度。
提高“行星速度”，看看获得的速度增量如何变化。
打开“路径轨迹”，观察路径如何绕行星弯曲。

学习目标

1解释飞船如何从运动中的行星获得速度。
2比较在行星参照系和太阳参照系中测得的速度。
3预测从行星背后或前方飞越时，飞船是加速还是减速。
4利用矢量加法解释速度的变化。

教师常问的问题

引力弹弓模拟可以免费使用吗？

可以。它完全免费，可在任何现代网络浏览器中运行，包括交互式白板、平板电脑、Chromebook 和手机。无需安装，也不需要注册或账户。

飞船获得速度时，行星会失去速度吗？

会，但行星的质量非常大，它失去的速度小到无法测量。动量守恒，飞船获得的正是行星失去的部分。

为什么从行星背后飞过会使飞船加速？

在行星自身的参照系中，飞船离开时的速度与到达时相同，但方向被扭转了。在太阳参照系中，被扭转后的速度会加到行星的速度上，因此在尾随飞过时速度增加。

我如何使用引力弹弓模拟？

设置速度和角度，运行飞越过程，并记录之前和之后的速度。然后在行星的另一侧重复，比较变化。

嵌入这个模拟实验

免费嵌入你的学习平台、博客或班级网站。

<iframe src="https://kiwibee.io/zh-cn/simulations/gravity-slingshot-3d-simulation/embed" title="引力弹弓 | KiwiBee" loading="lazy" allowfullscreen style="width:100%;height:min(70vh,620px);min-height:420px;border:0;border-radius:16px"></iframe>

继续探索

Click to drop a body into space and drag before releasing to set its launch velocity. Every body pulls on every other, so you can create orbits, slingshots and mergers and follow them with trails.

—

Explore an adult male reference body in 3D. Reveal 14 anatomical systems, search thousands of named structures, isolate organs, and pull 2,209 modeled pieces apart to see how the body is organized.

—

Explore the head and neck in 3D: 643 source meshes across 14 layers, 47 facial and masticatory muscles, and 77 drawn nerves, vessels and glands the source scan omits. Open any tooth onto its own pulp canal, and follow the seven stages of tooth development.

—