이 시뮬레이션은
- 지구 중심 좌표계입니다.
- 공기의 마찰을 무시했습니다.
- 지구 중력에 의한 낙하와 공전 운동에 대해 다룹니다. (하지만, 다른 천체에 대해서도 마찬가지로 적용될 수 있습니다.)
중력
질량이 있는 물체는 서로를 잡아당기는 힘이 작용합니다.
이 중력은 원자 단위로 보면 전자기력에 비해 매우 작은 힘이지만, 지구와 같은 크기의 천체로 보면 아주 큰 힘이 됩니다. 이것은 중력이 질량에 완전히 비례하기 때문입니다. 반면, 전자기력은 인근의 다른 극성 전하에 의해 상쇄되는 효과가 발생합니다.
중력에 의한 낙하
지구와 같이 매우 큰 질량의 천체가 있다고 가정해 봅니다. 지구는 지구 주변의 모든 물체에 중력을 작용합니다. 이 힘에 의해 물체들은 지구 중심으로 가속되어 낙하합니다.
그림에서 보는 것처럼 낙하하는 물체들의 공통점은 초기 속도가 작거나 중력에 수직하는 방향의 운동 속력이 느린 경우입니다. 이 경우 중력에 의해 당겨지는 효과가 더 크게 작용하기 때문에, 물체는 다른 곳으로 가지 못하고 지구 중심을 향해 가속 됩니다.
중력에 의한 공전
지구 주변의 물체가 중력에 수직하는 방향으로 재빨리 던져진다면, 해당 물체는 지구 주변을 공전할 수 있습니다. 이것은 사실상 무한히 떨어지는 것과 같습니다.
