Ruimte snelheid

Elk item dat vroeg wordt weggegooidof later verschijnt het op het aardoppervlak, of het nu een steen, een vel papier of een simpele veer is. Tegelijkertijd draait een satelliet een halve eeuw geleden de ruimte in, een ruimtestation of de maan blijft in zijn banen draaien, alsof ze niet worden beïnvloed door de zwaartekracht van onze planeet. Waarom gebeurt dit? Waarom dreigt de maan niet op de aarde te vallen en beweegt de aarde niet naar de zon? Worden ze echt niet beïnvloed door universele zwaartekracht?

Van de natuurkundecursus op school weten we dat de wereldde zwaartekracht beïnvloedt elk materiaallichaam. Dan zou het logisch zijn om aan te nemen dat er een bepaalde kracht is die het effect van de zwaartekracht neutraliseert. Deze kracht wordt centrifugaal genoemd. Het effect is gemakkelijk voelbaar door een kleine lading aan het ene uiteinde van de draad te binden en deze rond de omtrek te draaien. Bovendien, hoe hoger de rotatiesnelheid, hoe sterker de draadspanning en hoe langzamer we de last draaien, hoe groter de kans dat deze naar beneden valt.

Zo komen we dicht bij het concept'Kosmische snelheid.' In een notendop kan het worden beschreven als een snelheid waarmee elk object de zwaartekracht van een hemellichaam kan overwinnen. De planeet, zijn satelliet, het zonnestelsel of een ander systeem kan fungeren als een hemellichaam. Elk object dat in een baan om de aarde beweegt, heeft een kosmische snelheid. Trouwens, de grootte en vorm van de baan van een ruimteobject hangt af van de grootte en richting van de snelheid die het object ontving op het moment dat de motoren werden uitgeschakeld, en de hoogte waarop de gebeurtenis plaatsvond.

Ruimtesnelheid is vier soorten.De kleinste is de eerste. Dit is de laagste snelheid die een ruimtevaartuig moet hebben om in een cirkelvormige baan te komen. De waarde kan worden bepaald met de volgende formule:

V1 = õ / r, waar

µ - geocentrische gravitatieconstante (µ = 398603 * 10 (9) m3 / s2);

r is de afstand van het startpunt tot het middelpunt van de aarde.

Vanwege het feit dat de vorm van onze planeet dat niet isideale bal (aan de polen is het een beetje afgeplat), dan is de afstand van het midden tot het oppervlak het meest op de evenaar - 6378,1 • 10 (3) m, en het minst op de polen - 6356,8 • 10 (3) m. neem de gemiddelde waarde - 6371 • 10 (3) m, dan krijgen we V1 gelijk aan 7,91 km / s.

Meer ruimtesnelheid zal overschrijdenDeze waarde, vooral de langwerpige vorm, zal een baan aannemen en verder van de aarde af bewegen. Op een gegeven moment zal deze baan breken, de vorm aannemen van een parabool en het ruimtevaartuig gaat de ruimte ploegen. Om de planeet te verlaten, moet het schip een tweede kosmische snelheid hebben. Het kan worden berekend met de formule V2 = √2µ / r. Voor onze planeet is deze waarde 11,2 km / s.

Astronomen hebben lang bepaald watkosmische snelheid, zowel de eerste als de tweede, voor elke planeet van ons eigen systeem. Ze kunnen gemakkelijk worden berekend met behulp van de bovenstaande formules als we de constante µ vervangen door het product fM, waarin M de massa van het hemellichaam van belang is en f de zwaartekrachtconstante is (f = 6.673 x 10 (-11) m3 / (kg x s2).

Derde kosmische snelheid staat iedereen toehet ruimteschip om de zwaartekracht van de zon te overwinnen en het natuurlijke zonnestelsel te verlaten. Als we het ten opzichte van de zon berekenen, krijgen we de waarde van 42,1 km / s. En om de circumsolaire baan vanaf de aarde te betreden, moet worden versneld tot 16,6 km / s.

En tot slot de vierde kosmischesnelheid. Met zijn hulp kan men de aantrekkingskracht van de melkweg zelf overwinnen. De waarde varieert afhankelijk van de coördinaten van de melkweg. Voor onze Melkweg is deze waarde ongeveer 550 km / s (indien berekend ten opzichte van de zon).