Tér sebesség

Bármelyik tárgyat, korán dobják felvagy késő a föld felszínén, akár egy kő, egy papírlap vagy egy egyszerű toll. Ugyanakkor egy fél évszázaddal ezelőtt űrbe indított műhold, az űrállomás vagy a Hold folyamatosan elforgatják pályáit, mintha egy bolygó gravitációs ereje egyáltalán nem működne. Miért történik ez? Miért nem fenyegeti a Hold a Földre esni, és a Föld nem mozog a Nap felé? Valóban nincsenek univerzális gravitációjuk?

Az iskola fizikájától, tudjuk, hogy a világa gravitáció hatással van minden anyagi testre. Akkor logikus lenne feltételezni, hogy van valami erő, amely semlegesíti a gravitáció hatását. Ezt az erőt centrifugálisnak nevezik. Cselekedete egyszerűen érezhető úgy, hogy a szál egyik végéhez kis terhelést köti össze, és a kerület mentén átengedi. Ebben az esetben minél nagyobb a forgás sebessége, annál erősebb a menet feszessége és annál lassabban forgatjuk a forgást, annál valószínűbb, hogy leesik.

Így nagyon közel kerültünk a koncepcióhoz"Tér sebesség". Dióhéjban olyan sebességként írható le, amely lehetővé teszi bármelyik objektum számára, hogy leküzdje az égi test gravitációját. Égi testként egy bolygó, műhold, naprendszer vagy más rendszer képes cselekedni. Minden tárgynak van térsebessége, ami mozog a pályán. By the way, egy űrobjektum pályájának nagysága és alakja attól függ, hogy milyen nagyságú és irányú az adott objektum a motor kikapcsolásának pillanatában kapott sebesség és az esemény magasságával.

Космическая скорость бывает четырех видов.A legkisebb közülük az első. Ez a legkisebb sebesség, amellyel egy űrhajónak körkörös pályára kell kerülnie. Ennek értékét a következő képlet határozhatja meg:

V1 = √μ / r, ahol

μ a geocentrikus gravitációs állandó (μ = 398603 * 10 (9) m3 / s2);

r a kiindulási ponttól a Föld középpontjáig terjedő távolság.

Tekintettel arra, hogy bolygónk formája nemtökéletes gömb (a pólusok úgy tűnik, kissé lapított), a távolság a központtól a felszínre legfőképpen az egyenlítőn - 6378,1 • 10 (3) m, a legkisebb pedig a pólusok - 6356,8 • 10 (3) Ha a m. hogy az átlagos értéke - 6371 • 10 (3) m, megkapjuk V1 egyenlő 7,91 km / s.

Чем больше космическая скорость будет превышать értéket, a hosszabb formát a pályán fogja megszerezni, egyre távolabb a Földről. Egy bizonyos ponton ez az orbita felrobban, parabola formájában fog megjelenni, és az űrhajó el fog térni. A bolygó elhagyása érdekében a hajónak második térsebességgel kell rendelkeznie. Ezt a V2 = √2μ / r képlet segítségével lehet kiszámítani. Bolygónknak ez az értéke 11,2 km / s.

A csillagászok már régen meghatározták, hogy mekkora az egyenlőségkozmikus sebesség, mind az első, mind a második, a natív rendszerünk minden bolygójára. Ezek könnyen kiszámítható a fentiek szerint képletek, ha az egyik helyettesíti az állandó μ a termék fM, ahol M - tömege égi test az érdeklődés, és az f - gravitációs állandó (f = 6673 x 10 (-11) m3 / (kg x s2).

A harmadik térsebesség mindenki számára lehetővé tesziaz űrhajó, hogy legyőzze a Nap gravitációját, és hagyja el a natív Naprendszerét. Ha a Napra számítunk, 42,1 km / s-t kapunk. És ahhoz, hogy a Földről a közel-szoláris pályára léphessünk, fel kell gyorsítanunk 16,6 km / s sebességre.

Ну и, наконец, четвертая по счету космическая sebesség. Segítségével közvetlenül a galaxisra vonzza a vonzalmat. A nagysága a galaxis koordinátáitól függ. Tejútunk esetében ez az érték 550 km / s (ha a naphoz viszonyítva számítjuk).