خطوات الاستخدام
الخطوة 1: أدخل كتلة الكويكب بالكيلوجرام (kg). يمكن تقدير الكتلة من حجم الكويكب وكثافته المتوسطة (عادةً 3000 كجم/م³ للصخور، و1500 كجم/م³ للجليد). مثلاً، كويكب قطره 100 متر كثافته 3000 كجم/م³ تكون كتلته حوالي 1.57 مليون طن (1.57e9 كجم). تأكد من استخدام وحدات متسقة.
الخطوة 2: أدخل سرعة الكويكب بالمتر لكل ثانية (m/s). في النظام الشمسي، تتراوح سرعات الاصطدام عادة بين 11 كم/ث (سرعة الإفلات الأرضية) و72 كم/ث (سرعة المدار العكسي). حوّل إلى m/s بضرب القيمة بـ 1000. مثلاً 20 كم/ث = 20000 م/ث.
الخطوة 3: اضغط على زر الحساب. ستحسب الآلة طاقة الحركة باستخدام المعادلة E = ½ m v²، حيث m الكتلة وv السرعة. الناتج يظهر بالجول (J). لتحويله إلى مقياس مألوف، يُحوَّل إلى ميجاطن TNT (1 ميجاطن = 4.184e15 J). ستظهر النتيجة بالجول وبمكافئ TNT، مما يوضح قوة الانفجار مقارنة بالقنابل النووية.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على طاقة اصطدام كويكب بخطوات الحل كاملة.
الحل
أولاً، احسب الكتلة: حجم الكرة = (4/3)πr³، نصف القطر 150 متر، الحجم = (4/3)π(150)³ ≈ 1.414e7 م³. الكتلة = الحجم × الكثافة = 1.414e7 × 3000 = 4.242e10 كجم ≈ 42.42 مليار كجم. السرعة = 25 كم/ث = 25000 م/ث. الطاقة = 0.5 × 4.242e10 × (25000)² = 0.5 × 4.242e10 × 6.25e8 = 0.5 × 2.651e19 = 1.326e19 جول. حول إلى ميجاطن TNT: 1.326e19 ÷ 4.184e15 = 3,170 ميجاطن TNT. هذا يعادل 3.17 جيجاطن، أي أكثر من 60 ضعف أكبر قنبلة نووية (قنبلة القيصر 50 ميجاطن). الاصطدام سيشكل فوهة قطرها 6 كم ويسبب دماراً إقليمياً شديداً.
الحل
الكتلة: نصف القطر 5 م، الحجم = (4/3)π(5)³ = 523.6 م³. الكثافة 3000 كجم/م³، الكتلة = 523.6 × 3000 = 1.571e6 كجم ≈ 1571 طن. السرعة = 18 كم/ث = 18000 م/ث. الطاقة = 0.5 × 1.571e6 × (18000)² = 0.5 × 1.571e6 × 3.24e8 = 0.5 × 5.09e14 = 2.545e14 جول. مكافئ TNT: 2.545e14 ÷ 4.184e15 = 0.0608 ميجاطن = 60.8 كيلوطن TNT. هذا مشابه لقصف هيروشيما (15 كيلوطن) لكنه بقوة 4 أضعاف تقريباً. مثل هذا الكويكب سينفجر في الجو (انفجار جوي) ويسبب موجة صدمة على سطح الأرض.