Det er ikke lenge siden Angry Birds Space ble lansert. Og det med hjelp av NASA som man kan se på bildet av romstasjonen i bildet. NASA ser på det som en måte å få opp interessen for realfag på. Det gir høye forventninger til fysikkinnholdet.
Den viktigste effekten i rommet er jo gravitasjon. For dette har de måttet lage en helt ny programpakke for fysikken. Gravitasjonen er den kraften vi kjenner best som masse ganger tyngdens aksellerasjon, F=mg, der g=9.8 m/s2.
Men dette er jo et spesialtilfelle av Newtons gravitasjonsformel som bare gjelder på jordoverflaten. Egentlig avhenger kraften av avstanden fra planetens sentrum, r, og er F= GmM/r2 der gravitasjonskonstanten, G, og massen til planeten også bidrar (M). Dette skrev Bjørn Samset om nettopp her på kollokvium.
Vi skulle vel tro at Angry Birds Space har orden på gravitasjonen slik at ved dobling av avstanden fra planeten så faller kraften til en fjerdedel. Men sånn er det ikke. Nå foregår spillet i en to-dimensjonal verden så kanskje gravitasjonskraften får en dimensjon mindre om man vil også? Da skulle en dobling av avstanden bare føre til halvering av kraften, dvs at den avhenger av 1/r istedet for 1/r2
Nei, slik er det visst heller ikke. For å få til en realistisk spillopplevelse har de vært nødt til å redusere til omtrent ingen avhengighet av avstand i det hele tatt. Altså tilbake til en kraft som ligner på den første, den vi bruker på jordoverflaten. Bare at i Angry Birds Space gjelder den uansett avstanden fra en planet.
Men én begrensning må det være for ellers vil den jo aldri ta slutt, samme hvor langt unna fuglen din er. Enden på visa er at man ser en svak sirkel rundt hver planet slik som i bildet rett over. Innenfor den er det konstant gravitasjon, utenfor er det ingen ting. Digital av-og-på gravitasjon.
Viste du forresten at Oslo er den byen i verden med høyest gravitasjon, g=9.819 m/s2? Kanskje en liten avsporing fra Angry Birds, men det er jo ikke sånn at gravitasjonen er den samme overalt på jorda heller. Fordi jorda er flattrykt ved polene så blir jordradien litt mindre jo lenger nord man er. Men det at gravitasjonen er så høy der jeg bor forklarer så mangt. Alt fra problemer med slanking til hvorfor tiden går ekstra langsomt falt liksom på plass og fikk sin forklaring da.
Tilbake til Angry Birds så er det altså konstant gravitasjon innenfor en viss avstand fra planeten. Denne oppdagelsen skyldes Rhett Allain som har gjort videoanalyse igjen akkurat slik han gjorde for det opprinnelige spillet. I tillegg har han funnet at det er en friksjonskraft som motvirker bevegelsen til den sinte fuglen. Alt dette bidrar til at fuglene går inn for landing på en forutsigbar og spillervennlig måte, og noe som ikke er mer forskjellig fra virkeligheten enn at NASA har gått god for det.
I virkelig astronomi så har man spennende fler-legeme problemer. Her er et bilde der to planeters gravitasjonsfelt virker sammen akkurat som jorda og månen. Noen steder vil da gravitasjonskreftene balansere hverandre. Det er fem slike likevektspunkter, Lagrangepunkter, der masse kan fanges inn og bli stående i ro.
Det mest intuitive punktet ligger på linjen mellom planetene, altså på den vertikale linjen midt mellom steinene i bildet. Der kan et romskip ligge i likevekt. Men kan en sint fugl også fanges inn der og bli låst fast?
Noen utgaver av Angry Birds har noe som ligner, i hvertfall kan ting fanges inn og ligge og svinge fram og tilbake i overlappsonen mellom gravitasjonfeltene. Den siste linken under fra Rhett Allain viser dette. Han spekulerer også på om de ikke har gjort noe for å motvirke det, f.eks ved å legge inn litt tilfeldig variasjon i kreftene.
Men jeg har ikke fått til å se denne effekten på min iPad-versjon av spillet så kanskje det er en utilsiktet effekt som bare finnes i f.eks Chrome-versjonen?
Den som spiller, får se!
Kilder:
- Rhett Allain, Another Gravitational Experiment in Angry Birds Space
- Rhett Allain, Superposition of Gravitational Forces in Angry Birds Space
Kollokvium 
Fin artikkel, med en liten rettelse: Oslo er ikke den byen i verden med høyest gravitasjonsaksellerasjon slik du her sier. Wikipedia-artikkelen sier kun at Oslo har høyeste verdi av de byene som er representert i tabellen. Blant byer som har høyere verdi er Trondheim der den i 1964 ble målt til g = 9, 8216 +-0,0000007 m/s^2 (Kilde:Labheftet for Mekanisk fysikk, NTNU)
Hei. Takk for kommentar. Dette har du helt rett i, kanskje det er byer lenger nord som har enda høyere verdi for g også, Tromsø, Longyearbyen hva med dem? Mine ti år i Trondheim kommer i hvert fall i et nytt lys nå …
Fant en fin side/widget med oversikt over «alle» byer: http://www.wolframalpha.com/widgets/view.jsp?id=d34e8683df527e3555153d979bcda9cf
Tromsø: 9,833 m/s^2
Longyearbyen: 9,838 m/s^2
Så det ser ut til at byer nærmere polene får høyere verdier ja 🙂
Morsomt å tenke på at baderomsvekta i Uganda som ligger nær ekvator med g=9,773m/s^2 muligens viser et halvt kilo mindre enn i Longyearbyen..eller i Trondheim og Oslo for den saks skyld.. Effektiv måte å slanke seg på da 🙂
Den likte jeg! Nord-sør beliggenhet teller mye, men det er mer også. Jo lenger nord/sør jo mindre er r-en i gravitasjonsformelen GmM/r^2, men så er det noe med at jordas masse ikke er helt jevnt fordelt eller kanskje at G-en varierer også. Eller er G en naturkonstant? Dette er nok mer enn hva jeg har helt oversikt over uten videre.
Ja kan tenke meg at det er r-en som er utslagsgivende ettersom den er kvadrert og faktisk varierer ganske mye. G er en naturkonstant ja. En ting til: I tillegg til at g varierer vekta vår ulike steder på jorda, så er det mye mer sentripetalkraft langs ekvator, så sånn sett bør man vel bli enda lettere i Uganda.
Hei, endelig fant jeg en ny teknologiblogg på norsk. Det er faktisk ikke så mange slike. For noen år siden laget jeg min egen: http://michaelsteknologiblogg.wordpress.com/ . Nå som jeg vet at dere fi nes kommer jeg til å stikke innom av og til og se hva dere skriver:)
Hei Michael,
Velkommen innom!