Erdvės greitis

Bet koks ankstyvas objektasarba vėliau pasirodo žemės paviršius, nesvarbu, ar tai yra akmuo, popieriaus lapas, ar paprastas plunksnas. Tuo pačiu metu prieš pusę šimtmečio į kosmosą paleistas palydovas, kosminė stotis ar mėnulis toliau sukasi savo orbitoje, tarsi mūsų planetos gravitacinė jėga jiems visai nedaro įtakos. Kodėl taip vyksta? Kodėl Mėnulis nekelia grėsmės nukristi į Žemę, o Žemė nesiima link Saulės? Ar tikrai jie yra paveikti visuotine agresija?

Iš mokyklos fizikos kurso žinome, kad pasaulisbet koks materialus kūnas. Tada būtų logiška manyti, kad yra tam tikra jėga, neutralizuojanti gravitacijos poveikį. Ši jėga vadinama išcentrine. Tai lengva pajusti jo veikimą susiejant mažą apkrovą viename sriegio gale ir sukant jį aplink apskritimą. Be to, kuo didesnis sukimosi greitis, tuo stipresnis siūlų įtempimas, ir kuo lėčiau pasukame apkrovą, tuo didesnė tikimybė, kad ji bus nuleista.

Taigi, mes esame labai artimi koncepcijai"Kosminis greitis". Trumpai tariant, jis gali būti apibūdinamas kaip greitis, leidžiantis bet kuriam objektui įveikti dangiškąjį kūną. Planeta, jos palydovas, Saulė ar kita sistema gali veikti kaip dangaus kūnas. Kosminis greitis yra kiekviename orbitoje judančiame objekte. Beje, erdvinio objekto orbitos dydis ir forma priklauso nuo greičio, kurį objektas gavo variklio išjungimo metu, dydžio ir krypties bei nuo aukščio, kuriuo įvyko įvykis.

Erdvės greitis yra keturių rūšių.Mažiausias iš jų yra pirmasis. Tai mažiausias greitis, kurį turi turėti erdvėlaivis, kad jis patektų į apvalią orbitą. Jo vertę galima nustatyti pagal šią formulę:

V1 = õ / r, kur

µ yra geocentrinis gravitacinis konstanta (µ = 398603 * 10 (9) m3 / s2);

r yra atstumas nuo paleidimo taško iki Žemės centro.

Dėl to, kad mūsų planetos forma nėrapuikus rutulys (prie polių jis atrodo šiek tiek suplotas), tada atstumas nuo centro iki paviršiaus yra didžiausias pusiaujo pusėje - 6378,1 • 10 (3) m, o mažiausiai - prie polių - 6356,8 • 10 (3) m. vidutinė vertė - 6371 • 10 (3) m, tada mes gauname V1, lygus 7,91 km / s.

Daugiau kosminio greičio viršysši vertė, ypač pailgos formos, įgis orbitą, tolyn nuo Žemės iki vis didesnio atstumo. Tam tikru momentu ši orbita lūžs, užims parabolą, o erdvėlaivis plaukia į kosminius plotus. Norint išeiti iš planetos, laivas turi turėti antrą kosminį greitį. Jis gali būti apskaičiuojamas pagal formulę V2 = µ2µ / r. Mūsų planetai ši vertė yra 11,2 km / s.

Astronomai jau seniai nustatė, kas yrakosminis greitis, tiek pirmasis, tiek antrasis, kiekvienai mūsų gimtosios sistemos planetai. Juos lengva apskaičiuoti naudojant aukščiau pateiktas formules, jei konstantą µ pakeičiame produkto fM, kuriame M yra dominančio dangaus kūno masė, o f yra pastovus (f = 6.673 x 10 (-11) m3 / (kg x с2).

Trečiasis kosminis greitis leis visiemserdvėlaivis įveikti saulę ir palikti vietinę saulės sistemą. Jei apskaičiuojame ją Saulės atžvilgiu, mes gauname 42,1 km / s vertę. Ir norint eiti iš Žemės į saulės orbitą, reikia paspartinti iki 16,6 km / s.

Ir pagaliau ketvirtoji erdvėgreitis Su savo pagalba jūs galite įveikti pačios galaktikos patrauklumą. Jo vertė skiriasi priklausomai nuo galaktikos koordinatės. Mūsų Paukščių takui ši vertė yra apie 550 km / s (jei apskaičiuojama pagal Saulę).