Rumhastighed

Enhver genstand, der bliver kastet op tidligteller senere vises det på jordoverfladen, hvad enten det er en sten, et ark papir eller en simpel fjer. På samme tid, en satellit, der blev lanceret i rummet for et halvt århundrede siden, fortsætter en rumstation eller Månen med at rotere i sine kredsløb, som om de ikke var påvirket af vores planets tyngdekraft. Hvorfor sker det? Hvorfor truer månen ikke med at falde til jorden, og jorden bevæger sig ikke mod solen? Berøres de virkelig ikke af universel gravitation?

Fra skolefysikskursus ved vi, at verdentyngdekraften påvirker ethvert materielt legeme. Derefter ville det være logisk at antage, at der er en vis kraft, der neutraliserer effekten af ​​tyngdekraften. Denne kraft kaldes centrifugal. Dens virkning mærkes let ved at binde en lille belastning i den ene ende af tråden og dreje den rundt i omkredsen. Desuden, jo højere rotationshastighed, desto stærkere er gevindet, og jo langsommere vi roterer belastningen, desto mere sandsynligt vil det falde ned.

Således kommer vi tæt på konceptet"Kosmisk hastighed." I et nøddeskal kan det beskrives som en hastighed, der tillader ethvert objekt at overvinde tyngdekraften i et himmellegeme. Planeten, dens satellit, solen eller andet system kan fungere som et himmellegeme. Hvert objekt, der bevæger sig i kredsløb, har kosmisk hastighed. I øvrigt afhænger størrelsen og formen af ​​et rumobjekt omløb af størrelsen og retningen på den hastighed, objektet modtog på det tidspunkt, hvor motorerne blev slukket, og den højde, hvorpå begivenheden fandt sted.

Rumhastighed er af fire slags.Den mindste af dem er den første. Dette er den laveste hastighed, som et rumfartøj skal have for at det kan komme ind i en cirkulær bane. Dets værdi kan bestemmes ved følgende formel:

V1 = õ / r, hvor

µ - geocentrisk gravitationskonstant (µ = 398603 * 10 (9) m3 / s2);

r er afstanden fra startpunktet til Jordens centrum.

På grund af det faktum, at formen på vores planet ikke erideel kugle (ved polerne er den lidt fladet), så er afstanden fra centrum til overfladen mest ved ækvator - 6378,1 • 10 (3) m, og mindst ved polerne - 6356,8 • 10 (3) m. tage gennemsnitsværdien - 6371 • 10 (3) m, så får vi V1 lig med 7,91 km / s.

Mere pladshastighed vil overstigeDenne værdi, især den aflange form, vil antage en bane og bevæge sig længere væk fra Jorden. På et tidspunkt vil denne bane sprænge, ​​tage form af en parabola, og rumfartøjet går for at pløje rummet. For at forlade planeten skal skibet have en anden kosmisk hastighed. Det kan beregnes med formlen V2 = √2µ / r. For vores planet er denne værdi 11,2 km / s.

Astronomer har længe bestemt hvadkosmisk hastighed, både den første og den anden, for hver planet i vores oprindelige system. De kan let beregnes ved hjælp af ovennævnte formler, hvis vi erstatter konstanten µ med produktet fM, hvor M er massen af ​​det himmelske legeme af interesse, og f er gravitationskonstanten (f = 6,673 x 10 (-11) m3 / (kg x s2)).

Tredje kosmisk hastighed tillader enhverrumskibet for at overvinde solens tyngdekraft og forlade det indfødte solsystem. Hvis vi beregner det i forhold til Solen, får vi værdien 42,1 km / s. Og for at komme ind i den cirkumsolære bane fra Jorden, vil det være nødvendigt at accelerere til 16,6 km / s.

Og til sidst den fjerde kosmiskehastighed. Med sin hjælp kan man overvinde attraktionen i selve galaksen. Dets værdi varierer afhængigt af koordinaterne for galaksen. For vores Mælkevej er denne værdi cirka 550 km / s (hvis beregnet i forhold til solen).