حاسبة طاقة المدار
اعرف بأي قوة يمسك الكوكب قمره الصناعي: قمر كتلته 1000 كيلوغرام على بعد 6778000 متر من مركز الأرض طاقته المدارية الكلية -29403156980 جول. وتحصل أيضاً على الجهد الجاذبي عند تلك المسافة. مجاناً في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- كتلة القمر الصناعي m
- 1,000
- الكتلة المركزية
- 5,972,000,000,000,000,000,000,000
- نصف القطر
- 6,778,000
- G
- 0.0000000001
- جهد الجاذبية
- -58,806,313.96
- الطاقة المدارية الكلية
- -29,403,156,980
طاقة المدار هي الميزانية الميكانيكية المحفوظة التي تبقي قمرًا صناعيًا مرتبطًا بجسم مركزي تحت جاذبية نيوتن. لمسار دائري لجسمين يكون جهد الجاذبية عند نصف القطر المداري r هو قيمة الحقل المستقلة عن الكتلة Phi تساوي ناقص G في الكتلة المركزية M على r، بينما الطاقة المدارية الكلية لقمر كتلته m هي الكمية السالبة E تساوي ناقص G M m على اثنين r. G الاختياري افتراضيًا ثابت SI CODATA ثابت لتبقى النتائج مستقرة عبر البيئات؛ تجاوزوه عندما لا يكون نظام وحدتكم SI.
معنى جهد الجاذبية والطاقة المدارية الكلية
تحت جاذبية التربيع العكسي ومثالية الجسمين بكتلة مركزية ثابتة، لكل نقطة على مسافة r من المركز جهد جاذبية Phi يساوي ناقص G M على r. الجهد طاقة لكل وحدة كتلة: اضربوا في كتلة القمر m لاستعادة طاقة الوضع U تساوي m Phi تساوي ناقص G M m على r. على مدار دائري تكون الطاقة الحركية نصف مقدار طاقة الوضع تمامًا بإشارة معاكسة، فتنهار الطاقة الميكانيكية الكلية إلى E تساوي K زائد U تساوي ناقص G M m على اثنين r.
E أكثر سلبية تعني مدارًا أشد ارتباطًا؛ وتقترب E من الصفر من الأسفل عندما ينمو نصف القطر الدائري بلا حد. الارتفاع وحده ناقص: يجب إضافة نصف قطر الكوكب أولًا إن اقتبس المصدر الارتفاع. يجب أن تكون الكتلتان وG موجبة بصرامة.
تُرفض القيم غير المنتهية.
الاستخدام في الصف والحدود العملية
استدعوا حاسبة طاقة المدار المجانية في المتصفح لمراجعة الواجبات وعروض المحاضرة والتحقق السريع من المفاهيم دون تثبيت Orekit أو GMAT أو صندوق أدوات MATLAB محلي. تشمل أمثلة الصف النموذجية قمرًا بطن واحد في مدار أرضي منخفض عند نحو نصف قطر الأرض زائد بضع مئات من الكيلومترات، ونفس القمر عند نصف قطر ثابت جغرافيًا قرب اثنين وأربعين ألف كيلومتر، ومدارات شمسية مبسطة بكتلة الشمس ومقاييس وحدة فلكية —دائمًا مع G مطابق ووحدات متسقة—. المقادير الكبيرة أو الضئيلة جدًا محدودة لأمان isolate؛ ابقوا ضمن النطاق العددي المنشور لنتائج موثوقة.
تتبع مدخلات المصدر قواعد الاحتفاظ ذاتها لعناصر parse الأخرى في KIT، والنتائج آمنة للتثبيت في تجهيزات التكامل المستمر لأن الخوارزمية حتمية بالكامل.
الأسئلة الشائعة
هل نصف القطر هو الارتفاع فوق السطح؟
لا. يجب أن يكون نصف القطر المسافة من مركز الجسم المركزي إلى القمر. إن عرفتم الارتفاع فقط فأضيفوا نصف قطر الجسم أولًا ثم أرسلوا المجموع.
هل يمكن تغيير ثابت الجاذبية G؟
استخدموا G مطابقًا عندما لا تكون الكتل ونصف القطر بوحدات SI.
لماذا تكون الطاقة المدارية سالبة؟
لأن القمر الصناعي مرتبط بالكوكب. الصفر هو الحد الذي لا يعود عنده ممسوكاً، لذا تقع كل المدارات الدائرية تحت الصفر، والقيمة الأكثر سلبية تعني ارتباطاً أقوى.
ما الفرق بين الجهد الجاذبي والطاقة المدارية؟
الجهد طاقة لكل كيلوغرام عند تلك المسافة ولا يعتمد على القمر الصناعي. أما الطاقة المدارية الكلية فتشمل كتلة القمر، وتساوي في المدار الدائري نصف طاقة الوضع.
هل يملك المدار الأعلى طاقة أكبر أم أقل؟
أكبر، لأن قيمته أقل سلبية. كلما زاد نصف القطر اقتربت الطاقة الكلية من الصفر من الأسفل، وضعف ارتباط القمر الصناعي بالكوكب.
أدوات ذات صلة
للمطوّرين — الوصول عبر API
كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.
الـEndpoint
صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.
استدعِ الخدمة من بيئتك
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/astro/orbital-energy \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"satellite_mass":1000,"central_mass":5.972e+24,"radius":6778000}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/astro/orbital-energy", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"satellite_mass": 1000,
"central_mass": 5.972e+24,
"radius": 6778000
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/astro/orbital-energy",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"satellite_mass": 1000,
"central_mass": 5.972e+24,
"radius": 6778000
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/astro/orbital-energy", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"satellite_mass":1000,"central_mass":5.972e+24,"radius":6778000}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"satellite_mass":1000,"central_mass":5.972e+24,"radius":6778000}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/astro/orbital-energy", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)مثال على الطلب
{
"satellite_mass": 1000,
"central_mass": 5.972e+24,
"radius": 6778000
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "astro.orbital_energy",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.
الأسعار
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الأخطاء
| HTTP | الرمز | المعنى |
|---|---|---|
401 | unauthorized | مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك. |
402 | insufficient_balance | رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة. |
404 | unknown_type | نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب. |
429 | rate_limited | تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة. |
ملاحظات تقنية
تقيّم هذه القدرة التعبيرين حتميًا من مدخلات عددية منتهية، وترفض نصف قطر صفريًا أو غير موجب بخطأ واضح invalid_input، وتعيد JSON منظمًا يمكن لمراجعي الواجبات وأدوات مفهوم المهمة وأنابيب الديناميكا الفلكية الخفيفة تثبيته في التكامل المستمر دون تثبيت مكدس كامل لميكانيكا المدارات.
معنى جهد الجاذبية والطاقة المدارية الكلية
أرسلوا الحقل المطلوب satellite_mass كعدد JSON أو سلسلة عددية للجسم الدائر، والحقل المطلوب central_mass للجسم المدور حوله —مثل كتلة الأرض بالكيلوغرام— والحقل المطلوب radius كمسافة من مركز ذلك الجسم إلى القمر، لا مجرد الارتفاع فوق السطح. تُقبل الأسماء البديلة m_sat وsat_mass وm لكتلة القمر؛ وmass وM وM_central للكتلة المركزية؛ وr وorbital_radius لنصف قطر المسار. يتيح الحقل الاختياري G بأسماء gravitational_constant وgrav_const حقن تقريب كتابي أو ثابت غير SI؛ وعند الحذف يستخدم المحرك القيمة الثابتة 6.6743 مضروبًا في عشرة أس ناقص أحد عشر لتتفق كل البيئات. يجب أن يكون نصف القطر موجبًا بصرامة أيضًا: نصف قطر صفري هو invalid_input لأن الصيغتين تقسمان على r ومدار منعدم ليس مسارًا دائريًا فيزيائيًا. مدخلات متطابقة تنتج دائمًا JSON متطابقًا لأن المسار حساب عائم بحت بلا شبكة ولا بذرة عشوائية ولا ساعة.
قراءة حقول الاستجابة واتساق الوحدات
إن انتقلتم إلى أنظمة وحدات فلكية فقدّموا G مطابقًا؛ لا تحوّل الحاسبة الوحدات نيابة عنكم. اقرنوا هذه النقطة الطرفية بأداة سرعة مدارية عندما يكون السؤال التالي السرعة المماسية، متذكرين أن السرعة تعتمد فقط على الكتلة المركزية ونصف القطر بينما الطاقة الكلية تتناسب أيضًا مع كتلة القمر تحت نموذج الجسمين. عند النجاح تعيد الاستجابة satellite_mass وcentral_mass وradius وG المستخدم، ثم تبلّغ gravitational_potential كـ Phi يساوي ناقص G M على r وtotal_orbital_energy كـ E يساوي ناقص G M m على اثنين r. حقل formula دائمًا السلسلة Phi يساوي ناقص G M على r فاصلة منقوطة E يساوي ناقص G M m على اثنين r، وmethod دائمًا circular_orbital_energy ليتفرع الكود اللاحق دون شم الأشكال. الوحدات مسؤوليتكم ويجب أن تكون متسقة: مع كتل SI بالكيلوغرام ونصف قطر بالأمتار وG الافتراضي يكون gravitational_potential بالجول لكل كيلوغرام وtotal_orbital_energy بالجول. غياب satellite_mass أو central_mass أو radius، ونصف قطر صفري، وكتل سالبة، وG غير موجب، وأعداد غير منتهية تفشل بـ invalid_input ولا تُحسب بعد الرفض. استخدموا gravitational_potential وحده عندما يحتاج لوحة فقط قيمة الحقل عند r؛ وtotal_orbital_energy عند مقارنة ميزانيات مدارات مرتبطة عبر كتل الأقمار؛ واحتفظوا بـ formula وmethod عند توثيق الخطوة الفيزيائية للطلاب أو تسجيل أي خوارزمية أنتجت مسودة مهمة.
استخدام API والتسعير وتدفقات الصف والحدود العملية
أرسلوا جسم JSON بـ satellite_mass وcentral_mass وradius موجبة مطلوبة، وG موجب اختياري عند الحاجة إلى ثابت غير افتراضي. استخدموا API المدفوعة مسبقًا عندما تحتاج منصة تدريس أو بيئة تقييم كود أو مولّد منهج أو أنبوب تصميم مهمة مبكر إلى عقد مستقر تحت رصيد KIT بسعر $0.002 لكل عنصر ناجح؛ فشل التحقق لا يستهلك الرصيد أبدًا بعد الرفض. يمكن لمؤلفي SDK تعيين total_orbital_energy إلى جداول تقارن طاقة الارتباط عبر الارتفاعات، معلّمين كيف ينخفض مقدار E كواحد على r بينما يتناسب الجهد كواحد على r —درس مرافق لسرعة دائرية تنخفض كجذر واحد على r عند بناء تدفقات درس متعددة الخطوات.
حالات التكامل
مراجعة الواجبات والامتحانات
يحسب الطلاب والمصححون جهد الجاذبية والطاقة المدارية الكلية لكتلة قمر وكتلة مركزية ونصف قطر معطاة، ويقارنون بإجابات الكتاب، ويحصلون على invalid_input واضح عندما يكون نصف القطر صفرًا بالخطأ.
مولّدات التدريس والمناهج
ينتج بناة الدروس أمثلة طاقة مدار محلولة بـ JSON منظم لبطاقات وورق خطوات وتمارين مصححة آليًا دون تضمين مكتبة ديناميكا فلكية كاملة.
مسودات مبكرة لمفهوم المهمة
الأنابيب الخفيفة التي تحتاج فحص طاقة مدار دائري مستقر من الكتل ونصف القطر تستدعي نقطة مدفوعة مسبقًا بدل إعادة تنفيذ Φ=-GM/r وE=-GMm/(2r) في كل لغة.
أسئلة تقنية
كيف أحسب جهد الجاذبية والطاقة المدارية الكلية؟
أرسلوا JSON بـ satellite_mass (m) وcentral_mass (M) وradius (r) كأعداد منتهية موجبة. تتضمن الاستجابة gravitational_potential يساوي -G M / r وtotal_orbital_energy يساوي -G M m / (2 r) مع G المستخدم وتسمية formula.
ماذا يحدث إذا كان نصف القطر صفرًا؟
يفشل الطلب بـ invalid_input. يُرفض نصف القطر الصفري (أو غير الموجب) لأن Φ=-GM/r وE=-GMm/(2r) يقسمان على r وغير معرّفين لنصف قطر مسار منعدم.
هل حاسبة طاقة المدار مجانية؟
تعمل أداة المتصفح مجانًا على جهازكم. تستعمل استدعاءات API رصيد KIT المدفوع مسبقًا بسعر $0.002 لكل عنصر ناجح؛ فشل التحقق لا يُحسب.