Speed... I am speed???!

N? er vi nesten klare for avreise?! Raketten er snart ferdig bygd, og vi har s? sm?tt begynt ? pakke. Men... hvordan kan vi vite at vi drar riktig vei???

Av Lena og Helena?
Publisert 30. okt. 2025

Hallo venner?!

Velkommen tilbake til bloggen v?r?!! N? begynner vi virkelig ? n?rme oss takeoff?! Det blir mer og mer virkelig for hver dag som g?r, og nervene blir bare verre og verre?. Heldig vis blir gleden ogs? st?rre og st?rre?. Men, f?r vi kan ta av m? vi vite hvordan vi skal kunne finne frem til dit vi skal, alts? til Tenebris?! Det er jo veldig viktig s? vi ikke plutselig havner p? feil planet?! Det hadde v?rt litt krise. Helena har jo egentlig veldig god retningssans?, noe som Lena dessverre ikke har?... men det hadde like vel v?rt dumt ? pr?ve ? orientere seg uten noen eksterne hjelpemidler! Derfor skal vi n? lage et sykt kult navigasjonssystem som vi kan bruke p? v?r reise?!?

For ? kunne lage et navigasjonssystem slik vi ?nsker m? vi vite posisjonen til raketten, naturlig vis. Vi m? ogs? vite hastigheten til raketten?, slik at vi vet hvor raskt posisjonen til raketten endres. Alt dette skal jo ogs? foreg? midt i rommet, s? da kan vi jo ikke bruke kompass for eksempel?. Da m? vi ha noe annet ? navigere etter. Selvf?lgelig er dette ''noe'' stjernene?! Her, ikke bare strekker vi oss etter stjernene, vi navigerer etter de ogs?! Grunnen til at vi bruker stjernene er ganske enkel. Det er objekter som vi kan se??-??, og som er i ro. Og stjernene er definitivt objekter vi kan se, og selv om de egentlig beveger seg, vil denne bevegelsen ikke v?re merkbar for oss siden vi er s? langt unna. Vi kan derfor si at stjernene er i ro.?La oss f?rst se p? hvordan vi skal finne hastigheten til raketten?.

For ? finne hastigheten til romraketten v?r skal vi bruke den radielle hastigheten til to valgte stjerner. Hvis vi husker tilbake til fase 2?, da vi fikk brev av Jit og Bef, s? husker vi at vi fant den radielle hastighetskurven til v?r egen stjerne, og brukte den til ? studere planetene i solsystemet v?rt.

Radiell hastighet: hvor raskt et objekt beveger seg vekk fra eller mot observat?ren.

Det er egentlig det samme vi skal gj?re n?, bare for romraketten v?r?. F?r vi kan gj?re dette m? vi dykke enda dypere? og f? en god forst?else for noen sentrale begreper?.

De fleste som har litt interesse for fysikk har nok h?rt om dopplereffekten?. Dopplereffekten er egentlig ikke s? vanskelig ? forst?, men den kan brukes til s? mye at det er lett ? bli forvirret???. La oss friske opp forst?elsen v?r??

Dere som har h?rt podcasten v?r vet at vi er veldig glade i Sivracing??. Hvis man kjenner til denne sporten vet man at n?r en racerand kj?rer forbi s? lager de en veldig spesiell lyd, NEEEEEOOWWW (denne lyden kan du h?re i lydfilen som vi har vedlagt?). Hvis vi h?rer etter h?rer vi at lyden f?rst har en veldig h?y tone?, og s? en veldig lav tone?. Den h?ye tonen h?rer vi mens racing anden kj?rer i mot oss. Mens den lave tonen h?rer vi mens racing anden kj?rer fra oss, alts? etter den har passert oss. Hvis vi ser p? b?lgelengden til tonene, vil vi se at de er forskjellige. B?lgelengden til den h?ye tonen er kort, mens b?lgelengden til lave tonen er lang, alts? slik??

Figur 1: Visualisering av dopplereffekten.

Siden vi vet at vi h?rte den h?ye tonen mens racing anden bevegde seg mot oss, og at vi h?rte den lave tonen mens racing anden bevegde seg fra oss, kan vi konkludere med at b?lgelengden blir kortere n?r noe beveger seg mot oss, og lengere n?r noe beveger seg fra oss?. Det er dette som er dopplereffekten?! Alts? at tonen, eller frekvensen, endrer seg ut i fra posisjonen til kilden i forhold til observat?ren?.? Og grunnen til at b?lgelengden endrer seg er faktisk ganske enkel. N?r b?lgen kommer mot oss vil den presses sammen? mellom oss og racing anden. Dette er jo ganske logisk? fordi gapet i mellom blir mindre og mindre. Det motsatte gjelder n?r b?lgen beveger seg fra oss, for da ?ker gapet og b?lgen strekkes ut?.?

Vi kan faktisk ogs? m?le dopplereffekten?. Det vi da m?ler er endringen i frekvensen, alts? endringen i b?lgelengde. Dette kalles?dopplerskift?. Og dopplershift er det vi skal bruke til ? navigere?. Men, vakumet i rommet?lar oss jo ikke h?re stjernene?, s? hvordan skal vi kunne m?le dopplerskiftet da? Jo, heldig vis er det s?nn at dopplereffekten ikke bare gjelder for lydb?lger, men ogs? for lys?!!?Siden lys ogs? er b?lger kan vi m?le disse b?lgene??! Og det betyr av vi kan m?le dopplerskiftet til stjernene. Men, hvordan gj?r vi dette??

Siden vi vet at lyset til stjernene har en dopplereffekt, s? kan vi konkludere med at hvis lyset beveger seg vekk fra oss har det lengre b?lgelengde, og hvis lyset beveger seg mot oss har det kortere b?lgelengde?. Noe som er litt merkelig, men veldig nyttig, er at ulike b?lgelengder tilsvarer ulike farger?. Alts? at n?r vi ser lys som har ulike b?lgelengder, kan ?ynene v?re tolke de ulike b?lgelengdene som ulike farger?. Dette er jo ekstremt kult?! Grunnen til at vi kan se dette er fordi ?yet har ulike tapper i seg, som kan oppfatte ulike b?lgelengder??. For v?r del, alts? enders, s? har ?yet v?rt fire tapper, en r?d?? som oppfatter r?dlig lys, en gr?nn? som oppfatter gr?nnlig lys, en bl?? som oppfatter bl?lig lys, og en siste?som oppfatter UV lys?. Til sammen oppfatter disse tappene b?lgelengder fra?ca. 350 nm til 620 nm. Alle disse fargene som vi kan se har blitt samlet i et vakkert fargespekter, der hver farge tilsvarer en b?lgelengde. De kortere b?lgelengdene g?r mot bl?tt, og de lengre b?lgelengdene g?r mot r?dt??

Figur 2: Fargespekter.

Er det ikke vakkert?? Siden vi n? vet at bl?tt? betyr kortere b?lgelengder, vet vi ogs? at bl?ere? lys beveger seg mot oss?. Det vil da si at r?dere lys??, med lengre b?lgelengder beveger seg fra oss??. Det er dette vi skal bruke til ? tolke om stjernene beveger seg mot?oss? eller fra oss??. Alts?, vi bruker dopplerskiftet til ? se i hvilken retning b?lgelengdene er forskj?vet. Om de er forskj?vet mot bl?tt? s? vet vi at stjernen beveger seg mot oss?, og hvis de er forskj?vet mot r?dt?? s? vet vi at stjernen beveger seg fra oss??.

Men, n? lurer dere sikkert f?lt p? hvilke b?lgelengder det egentlig er vi skal m?le og sammenligne med?. Vi skal m?le b?lgelengden til et hydrogen atom fra de stjernene vi ?nsker ? bruke, og sammenligne det med b?lgelengden til er hydrogenatom her p? Primara?. Vi vet at her p? Primara er b?lgelengden til et hydrogenatom p? ca. 656,3 nm?. P? spekteret er det cirka der??

Figur 3: B?lgelengde til hydrogenatom p? spekteret.?

Siden sattelitten v?r allerede er utstyrt med utstyr som kan m?le dopplershiftet til stjernene, trenger vi bare ? regne litt og s? vet vi hastigheten til romskipet v?rt?! S? enkelt er det... eller...?.

Om ikke s? alt for lenge skal sattelitten som vi har p? raketten v?r klare ? orientere seg selv i rommet?, dette kommer vi tilbake til?, men for n? skal vi anta at satelitten klarer dette slik at den til enhver tid vet hvilken rotasjonsorientering? den har. Alts?, at sattelitten kan finne ut hvilken vei den peker, som et slags romkompass?. N?r raketten klarer dette kan den finne de stjernene vi ?nsker at den skal finne?. Det vil si at vi kan peke sattelitten p? den stjerna vi ?nsker, og f? ut dopplerskiftet til den stjerna med utstyret v?rt. Vi kan da bruke disse b?lgelengdedataene til ? finne hastigheten til raketten ved ? regne litt p? de?! For de som ?nsker ? vite hvordan vi regner ut hastigheten s? kan dere se p? bloggposten v?r ''Fra b?lgementalitet? til hastighet??♀?; en enkel overgang.. eller...????''. Der forklarer vi enkelt hvordan vi finner hastigheten til raketten v?r?. Til dere som ikke orker ? lese enda?, s? skal dere vite at vi m?ler dopplerskiftet til to bestemte stjerner, slik at vi f?r en hastighet i x-retning og en hastighet i y-retning. Vi putter da dopplerskiftet inn i formelen v?r og POW?, da vet vi hvor raskt vi kj?rer... SUPERFORT???!!!?

YAY?! N? kan vi bruke dette p? v?r reise?, slik at vi til enhver tid kan finne ut hvor raskt vi kj?rer?! N? m? vi bare finne ut hvor vi er...?

Pax?

Publisert 30. okt. 2025 21:04

Logg inn for ? kommentere