Rýchlosť priestoru (rýchlosť okruhu) - Minimálna rýchlosť, ktorá je potrebné udeliť predmetu, ktorý by ho odvodil na geocentrickú obežnú dráhu. Inými slovami, prvá kozmická rýchlosť je minimálna rýchlosť, pri ktorej telo sa pohybujú horizontálne nad povrchom planéty, nebude na ňom spadnúť a pohybuje sa pozdĺž kruhovej dráhy.

Výpočet a porozumenie

V inerciálnom referenčnom systéme na objekte pohybujúce sa okolo obežnej dráhy okolo zeme, bude len jedna sila - sila Zeme. V tomto prípade nebude pohyb objektu ani jednotný alebo rovný. To sa deje, pretože rýchlosť a zrýchlenie (hodnoty nie sú skalárne, a vektor) v tomto prípade nespĺňajú podmienky rovnomernosti / ekvivalentu pohybu - to znamená, že pohyby s konštantným (najväčším a smeru) rýchlosť / zrýchlenie . V skutočnosti - vektorový vektor bude neustále nasmerovaný povrchu dotyčníkom na povrch Zeme a pravopisný vektor je pre neho kolmý na vrchol Zeme, s pohybom obežnej dráhy, tieto vektory neustále menia svoj smer. Preto sa v inerciálnom referenčnom systéme, takýto pohyb sa často nazýva "obežná dráha s konštantami modulom rýchlosť ".

Často, pre pohodlie výpočtu prvej rýchlosti priestoru, sa presúvajú do úvahy tohto pohybu v neinerciálnom referenčnom systéme - vzhľadom na Zem. V tomto prípade bude objekt na obežnej dráhe v stave odpočinku, pretože bude nútený už dve sily: odstredivé sily a silu gravitácie. Pri výpočte prvej kozmickej rýchlosti je potrebné zvážiť rovnosť týchto síl.

Presnejšie, jedna sila pôsobí na telo - sila gravitácie. Odstredivé sily pôsobí na Zemi. Centripetálna sila vypočítaná z podmienok rotačného pohybu sa rovná hmotnosti gravitácie. Sadzba sa vypočíta na základe rovnosti týchto síl.

$m\; frac\; (v\_1\; ^\; 2)\; (R)\; \backslash u003d\; g\; frac\; (mm)\; (R\; ^\; 2)$, $v\_1\; \backslash u003d\; sqrt\; (g\; frac\; (m)\; (R))$,

kde m. - hmotnostný objekt, M. - hmotnosť planéty, \\ t G. - gravitačná konštanta, $v\_1$ - prvá kozmická rýchlosť, \\ t R. - polomer planéty. Nahradenie numerických hodnôt (pre Zem M. \u003d 5.97 · 10 24 kg, R. \u003d 6 371 km) Nájdeme

$v\_1\; cca$ 7.9 km / s

Prvá kozmická rýchlosť môže byť určená zrýchlením voľného pádu. V prípade $g\; \backslash u003d\; frac\; (gm)\; (r\; ^\; 2)$T.

$v\_1\; \backslash u003d\; sqrt\; (g)$.

pozri tiež

Napíšte recenziu o článku "Prvá rýchlosť vesmíru"

Spojenie

Zákony a ciele Nebeská guľa Možnosti Orbits Prevádzka nebeský tel Astodynamický Vesmírny let KA ORBITS

Excerpt charakterizuje prvú kozmickú rýchlosť

A znovu sa odvolal na Pierre.
"Sergey Kuzmich, zo všetkých strán," povedal, odklopal horný jedlák.
Pierre sa usmial, ale jeho úsmev to bolo vidieť, že sa pochopil, že nie vtip Sergej Kuzmich mal záujem o tento čas princa vasily; A princ Vasily si uvedomil, že pierre to pochopil. Princ Vasily niečo zrazu vdychoval a vyšiel. Pierre sa zdalo, že aj princ vasily bol zmätený. Druh rozpakov z tohto starého sekulárneho muža tónovaného pierre; Pozrel sa okolo Helen - a zdalo sa, že je zmätená a vzhľad povedal: "No, vy sami, na vine."
"Musíme nevyhnutne prekonať, ale nemôžem, nemôžem", Pierre si myslel, a opäť hovoril o outsiderov, o Sergey Kuzmich, pýtali sa, čo tento vtip bol konzistentný, pretože ho nepočul. Helen s úsmevom odpovedal, že tiež nevedela.
Keď princ Vasily vstúpil do obývačky, princezná ticho hovorila so staršou dáma o Pierre.
- Samozrejme, C "est un parti tres brillant, mais le bonheur, ma cee ... - Les Marieiages SE Font Dans Les Cieux, [Samozrejme, toto je veľmi brilantná strana, ale šťastie, môj miláčik ... - Marriages sa vykonávajú v nebi,] - odpovedal staršia dáma.
Princ Vasily, bez ohľadu na to, ako počúvanie dámy, šiel do vzdialeného rohu a posadil sa na pohovku. Zatvoril oči a ako keby bol sníval. Padol hlavu a zobudil sa.
"ALINE," povedal svojej žene, - ALLEZ VOIR CE qu "ILS FONT. [Alina, vidieť, čo robia.]
Princezná sa priblížil k dverám, prešiel okolo nej s významným, ľahostajným pohľadom a pozrel sa do obývačky. Pierre a Helen tiež sedel a hovorili.
"Všetko to isté," odpovedala jej manžela.
Princ Vasily sa zamračil, pokrčil ústa na stranu, jeho tváre skočil s jeho charakteristickou nepríjemnou, hrubý výraz; On, triasť, vstal, hodil svoju hlavu a rozhodujúce kroky, okolo dámy, prešlo do malej obývačky. Je to rýchle kroky, šťastne sa blížili Pierra. Princová tvár bola tak nezvyčajne slávnostne, že Pierre sa vystrašil a videl ho.
- Vďaka Bohu! - povedal. - Moja žena povedala všetko! - Objavil pero Pierre, druhá - dcéra. - priateľ môjho priateľa! Som veľmi, veľmi šťastný. - jeho hlas sa triasol. - Miloval som tvoj otec ... A ona bude tvoja dobrá žena ... Boh vám požehná!
Objal si svoju dcéru, potom opäť Pierre a bozkával ho zle v mašovom ústach. Slzy, naozaj, znepokojení jeho tváre.
"Princess, choďte sem," kričal.
Princezná vyšla a plakala. Staršia žena tiež zachránila vreckovku. Pierre pobozkal a niekoľkokrát pobozkal ruku krásneho Helen. Niekoľkokrát boli opustené sám.
"To všetko malo byť a nemohli byť inak," myslel sa, že Pierre, "Takže nie je nič, čo by sa pýtal, je to dobré alebo zlé?" No, pretože určite nie sú žiadne bývalé bolestivé pochybnosti. " Pierre ticho udržiaval svoju nevestú ruku a pozrela sa na jej rastúce a stláčanie krásneho hrudníka.

Akákoľvek položka, ktorá je vystavená, skôr alebo neskôr sa ukáže, že je na zemskom povrchu, či už je to kameň, list papiera alebo jednoduché perie. Súčasne sa satelit, ktorý sa spustil do priestoru pol storočia, vesmírna stanica alebo mesiac sa naďalej otáčajú v ich obrátení, ako keby na nich naša planéta neovplyvnila. Prečo sa to deje? Prečo mesiac neohrozuje pád na zem, a zem sa nepohybuje smerom k slnku? Naozaj nefungujú globálnu gravitáciu?

Z školského roka fyziky vieme, že celosvetovo ovplyvňuje akýkoľvek materiálový orgán. Potom to bude logické predpokladať, že existuje nejaká sila, neutralizuje účinok gravitácie. Táto sila sa nazýva odstredivý. Jeho akcia je ľahké cítiť malý náklad na jeden koniec a s výhľadom na to okolo kruhu. Čím väčšia je rýchlosť otáčania je silnejšia napätie závitov a pomalšie otáčame náklad, tým väčšia je pravdepodobnosť, že spadne.

Takže pozorne pristupujeme k konceptu "kozmickej rýchlosti". V skratke je možné opísať ako rýchlosť, ktorá umožňuje akýkoľvek predmet prekonať bremeno nebeského tela. Ako planéta, jej alebo iný systém môže vykonávať. Space Rýchlosť má každý objekt, ktorý sa pohybuje na obežnej dráhe. Mimochodom, veľkosť a forma obežnej dráhy závisia od veľkosti a smeru rýchlosti, ktorú tento objekt dostal v čase vypnutia motorov, a výška, na ktorej sa táto udalosť vyskytla, je vypnutý.

Rýchlosť priestoru je štyri typy. Čím menšie je prvé. Toto je najmenšia rýchlosť, ktorá by mala mať kruhovú dráhu. Jeho hodnota môže byť určená takýmto vzorcom:

V1 \u003d √μ / r, kde

μ je geocentrická gravitačná konštanta (μ \u003d 398603 * 10 (9) m3 / c2);

r je vzdialenosť od začiatočného miesta do stredu Zeme.

Vzhľadom k tomu, že forma našej planéty nie je ideálnym loptou (na póloch, zdá sa, že je mierne ohromený), potom je vzdialenosť od stredu na povrch najviac v rovníku - 6378.1. 10 (3) m a najmenej na póloch - 6356,8. 10 (3) m. Ak budete mať priemernú hodnotu - 6371. 10 (3) m, potom dostaneme v1 rovné 7,91 km / s.

Čím viac kozmickej rýchlosti prekročí túto hodnotu, tým viac predĺžená forma získava obežnú dráhu, odstráni zo zeme na rastúcu vzdialenosť. V určitom okamihu sa táto obežná dráha zlomí, má formu paraboly a kozmická loď pôjde na zvýšenie vesmírnych rozlohy. Ak chcete opustiť planétu, loď musí mať druhú rýchlosť priestoru. Môže sa vypočítať podľa vzorca V2 \u003d √2μ / R. Pre našu planétu je táto hodnota 11,2 km / s.

Astronómovia už dlho určili, čo sa rovná kozmickej rýchlosti, ako prvý aj druhý, pre každú planétu nášho natívneho systému. Ľahko sa vypočítajú podľa vyššie uvedených vzorcov, ak sa nahradia konštantné u produktu FM, v ktorom M je hmotnosť nebeského telesa záujmu a F je konštantná (F \u003d 6,673 x 10 (-11) m3 / (kg x c2).

Tretia kozmická rýchlosť umožní komukoľvek prekonať slnko a opustiť natívny solárny systém. Ak ste to vypočítali v porovnaní s slnkom, hodnota je 42.1 km / s. A aby ste sa dostali zo zeme na blízkej obežnej dráhe, bude to zrýchliť na 16,6 km / s.

Nuž, nakoniec, štvrtá kozmická rýchlosť. S pomocou svojej pomoci môžete prekonať príťažlivosť priamo samotnú galaxiu. Jeho hodnota sa líši v závislosti od súradníc galaxie. Pre našu hodnotu je táto hodnota približne 550 km / s (ak sa počítate voči Slnku).

My - Earthlings - zvyknutí, že sú pevne stojaci na Zemi a neliečia preč, a ak hodíme nejakú položku vo vzduchu, určite spadne na povrch. Všetky vína vytvorené našimi planétovými gravitačnými oblasťami, ktorý otáča priestor-čas a spôsobuje, že opustený, napríklad, aby lietali na zakrivenú trajektóriu a prechádzali cez zem.

Gravitačné pole vytvára okolo seba akýkoľvek predmet a na Zemi, ktorá má pôsobivú hmotnosť, toto pole je pomerne silné. Preto sú vybudované výkonné viacstupňové kozmické rakety, schopné urýchliť kozmickú loď na vysoké rýchlosti, ktoré sú potrebné na prekonanie gravitácie planéty. Hodnota týchto rýchlostí a dostal meno prvé a druhé kozmické rýchlosti.

Koncepcia prvej kozmickej rýchlosti je veľmi jednoduchá - to je rýchlosť, ktorá je potrebné udeliť fyzickým objektom tak, že, pohybujúca sa paralelne s vesmírnym telom, nemohla na to spadnúť, ale zároveň zostal na a stálu obežnú dráhu.

Vzorec pre nájdenie prvého priestoru sa nelíši v ťažkostiach: kdeV. G. M. - hmotnosť predmetu;R. - polomer objektu;

Snažte sa nahradiť potrebné hodnoty vo vzorci (g - gravitačná konštanta je vždy rovná 6,67; hmotnostná hmota je 5,97 · 10 24 kg a jeho polomer je 6371 km) a nájsť prvú priestorovú rýchlosť našej planéty.

V dôsledku toho dostaneme rýchlosť rovnú 7,9 km / s. Ale prečo, pohybujú sa pri takej rýchlosti, kozmická loď nebude padnúť na zem alebo lietať do vonkajšieho priestoru? Nebude lietať do vesmíru kvôli tomu, že táto rýchlosť je stále príliš malá na prekonanie gravitačného poľa, ale bude spadnúť na zem. Ale len kvôli vysokej rýchlosti, bude "odísť" zo kolízie so Zemou, pokračuje v rovnakom čase jeho "pád" v kruhovej dráhe spôsobenej iskrením priestoru.

Je to zaujímavé: Rovnakým princípom "diela" a medzinárodná vesmírna stanica. Kozmonauts na tom sa vykonávajú po celú dobu v konštantnej a nepretržitom páde, ktorý neskončí tragicky kvôli vysokej rýchlosti samotnej stanice, čo je dôvod, prečo stabilne "zmešká" zo zeme. Hodnota rýchlosti sa vypočíta na základe. \\ T

Ale čo mám robiť, ak chceme, aby kozmická loď opustil limity našej planéty a nebola závislá na jeho gravitačnom poli? Objavte ho na druhú kozmickú rýchlosť! Takže druhá kozmická rýchlosť je minimálna rýchlosť, ktorá musí byť daná fyzickým objektom, takže prekonáva gravitačnú príťažlivosť nebeského tela a nechala ju uzavretá obežná dráha.

Hodnota druhej kozmickej rýchlosti závisí aj od hmotnosti a polomeru nebeského tela, takže to bude jeho pre každý objekt. Napríklad na prekonanie gravitačnej príťažlivosti Zeme musí byť kozmická loď vytáčanie minimálnej rýchlosti 11,2 km / s, Jupiter - 61 km / s, slnko - 617,7 km / s.

Druhá kozmická rýchlosť (V2) sa môže vypočítať pomocou nasledujúceho vzorca:

kde V. - prvá kozmická rýchlosť;G. - gravitačná konštanta;M. - hmotnosť predmetu;R. - polomer objektu;

Ale ak je známa prvá vesmírna rýchlosť predmetu pod štúdiom (V1), úloha je občas uľahčená a druhá kozmická rýchlosť (V2) je rýchlo vo vzorci:

Je to zaujímavé: Druhý kozmický vzorec čierne diery pohľad299 792 km /c., to znamená, že rýchlejšie svetlo. To je dôvod, prečo nič, ani svetlo nemôže vymaniť z jeho limitov.

Okrem prvých a druhých komiksových rýchlostí existujú tretí a štvrtý, aby ste dosiahli, ktorý potrebujete, aby ste mohli presahovať našej slnečnej sústavy a galaxie.

Ilustrácia: Bigstockphoto | 3dsculptor

Ak ste našli chybu, vyberte textový fragment a kliknite na tlačidlo CTRL + ENTER..

02.12.2014

Lekcia 22 (stupeň 10)

Predmet. Umelé satelity Zeme. Rozvoj kozmonautiky.

O pohybe hádzanej

V roku 1638 bola publikovaná kniha Galilee "Konverzácie a matematické dôkazy týkajúce sa dvoch nových priemyselných odvetví v Leiden. Štvrtá kapitola tejto knihy bola nazývaná "o pohybe hádzaných telies." Nebolo to bez ťažkostí, dokázal presvedčiť ľudí, že v bezvzdušňovom priestore "Grappainka olovo by mal spadnúť s rovnakou rýchlosťou ako jadra cannuncer." Ale keď Galiley povedal svetu, že jadro letel z pištole v horizontálnom smere sa nachádza v lete čo najviac času ako jadra, len kto vypadol z jej koncov na zem, neveril mu. Medzitým je to pravda: telo vyhodené z určitej výšky v horizontálnom smere sa pohybuje na zem súčasne, ako keby jednoducho spadol z rovnakej výšky vertikálne nadol.
Uistite sa, že zariadenie používame, ktorých princíp ilustruje obrázok 104 a. Po zasiahnutí kladiva M. na elastickej doske Strhnúť Lopty začínajú klesať a napriek rozdielu v trajektóriách, súčasne dosahujú zem. Obrázok 104, B znázornená stroboskopická fotografia padajúcich guličiek. Na túto fotografiu bola vykonaná skúsenosť v tme a lopty v rovnakom intervale času boli osvetlené jasným bleskom svetla. Zároveň sa otvoril uzávierka fotoaparátu, kým lopty padli na zem. Vidíme, že v rovnakých momentoch času, keď boli ohniská svetla, obe gule boli na rovnakej výške a tak zároveň dosiahli zem.

Voľný čas pádu z výšky h. (v blízkosti povrchu Zeme) možno nájsť podľa vzorca známeho z mechaniky s \u003d AT2 / 2. Nahradenie tu s. na h. a ale na g., prepíšte tento vzorec vo formulári

kde sa dostanete po jednoduchých transformáciách

V rovnakom čase bude v lete a telo opustené z rovnakej výšky v horizontálnom smere. V tomto prípade, podľa Galilee, "iná, spôsobená silou gravitácie, je spojená s jednotným nejednoznačným pohybom, vďaka ktorým je komplexný pohyb, komplikovaný z jednotných horizontálnych a prirodzene zrýchlených pohybov."
Počas výrazu definovaného výrazom (44,1), pohybujúci sa v horizontálnom smere pri rýchlostiach v0. (t.j. s rýchlosťou, s ktorou bola vyhodená), telo sa pohybuje vodorovne na vzdialenosť

Z tohto vzorca to vyplýva rozsah tela, opustený v horizontálnom smere, je úmerný počiatočnej rýchlosti tela a zvyšuje sa zvýšením výšky hádzania.
Ak chcete zistiť, aká trajektória sa pohybuje v tomto prípade, obráťte sa na skúsenosti. Pripojujeme gumovú trubicu na vodovodný kohútik, vybavený hrotom a pošlite prúd vody v horizontálnom smere. Častice vody sa budú pohybovať rovnakým spôsobom ako opustené v rovnakom smere. Vypnutie alebo, naopak, balenie žeriavu, môžete zmeniť počiatočnú rýchlosť prúdu a tým rozsah častíc vody (obr. 105), ale vo všetkých prípadoch bude mať prúd vody formulár parabola. Aby ste sa uistili, že za prúdom by ste mali vopred dať obrazovku s parabolskými parabolami. Vodný prúd presne zodpovedá riadkom zobrazeným na obrazovke.

Tak, voľne padajúce telo, ktorého počiatočná rýchlosť je horizontálna, pohybuje sa cez parabolickú cestu.
Za parabola Telo sa presunie av prípade, že je hodený pod nejakým ostrým uhlom k horizontu. Rozsah letu v tomto prípade bude závisieť nielen z počiatočnej rýchlosti, ale aj z uhla, pod ktorým bol nasmerovaný. Vedenie experimentov s prúdom vody, je možné stanoviť, že najväčší rozsah letu sa dosiahne, keď počiatočná rýchlosť 45 ° s horizontom (obr. 106).

Pri vysokých rýchlostiach pohybu by orgány mali zohľadniť odolnosť voči vzduchu. Preto rozsah letov guľiek a škrupín v reálnych podmienkach nie je spôsob, akým vyplýva z veľtrhu vzorca, aby sa pohyboval v bezvzreskom priestore. Napríklad pri počiatočnej rýchlosti guľky 870 m / s a \u200b\u200buhol 45 ° v neprítomnosti odolnosti voči vzduchu by bol letový rozsah približne 77 km, medzitým, rovnako ako v skutočnosti nepresahuje 3,5 km.

Prvá kozmická rýchlosť

Vypočítajte rýchlosť, ktorú musí byť uvedený umelý satelit Zeme, aby sa pohyboval okolo kruhovej dráhy vo výške h. nad zemou.
Vo vysokých nadmorských výškach je vzduch silne vyriešený a má miernu odolnosť voči telom pohybujúcim sa v ňom. Preto môžeme predpokladať, že len gravitačná sila je platná pre satelit, nasmerovaný do stredu Zeme ( obr .4.4.).

Podľa druhého zákona Newtona.
Centripetálne zrýchlenie satelitov je určené vzorcom kde h. - Výška satelitov nad povrchom Zeme. Sila pôsobiaca na satelit, podľa zákona Svetového spoločenstva je určený vzorcom kde M. - Hmotnosť zeme.
Substitučné významy F. a a. k rovnici pre druhý zákon Newtonu, dostaneme

Z výsledného vzorca sa z toho vyplýva, že rýchlosť satelitov závisí od jeho vzdialenosti od povrchu Zeme: Čím väčšia je táto vzdialenosť, s menšou rýchlosťou sa pohybuje pozdĺž kruhovej dráhy. Je pozoruhodné, že táto rýchlosť nezávisí od hmotnosti satelitu. Takže, akékoľvek telo sa môže stať satelitom Zeme, ak sa uvádza určitá rýchlosť. Najmä, keď h.\u003d 2000 km \u003d 2 10 6 m vd6900 m / s.
Minimálna rýchlosť, ktorá musí byť hlásená na telo na povrchu zeme, aby sa stal satelitom zeme pohybujúcej sa pozdĺž kruhovej orbity prvá rýchlosť vesmíru.
Prvá rýchlosť vesmíru nájdete podľa vzorca (4.7), ak je to prijaté h.=0:

Nahradenie vo vzorci (4.8) G. a hodnoty hodnôt M. a R. Pre zem môžete vypočítať prvú rýchlosť vesmíru pre satelit Zeme:

Ak taká rýchlosť informuje telo v horizontálnom smere na povrchu zeme, potom v neprítomnosti atmosféry sa stane umelým satelitom Zemi, otočením okolo kruhovej dráhy.
Takéto satelity rýchlosti sú schopné nahlásiť len dostatok výkonných priestorových rakiet. V súčasnosti sa po zemi zaobchádza tisíce umelých satelitov.
Akýkoľvek orgán sa môže stať umelým satelitom iného tela (planéta), ak jej dáte potrebnú rýchlosť.

Pohyb umelých satelitov

V Newtonovom dielach môžete nájsť nádherné kreslenie, čo ukazuje, ako môžete urobiť prechod z jednoduchého pádu tela parabolom na orbitálny pohyb tela okolo zeme (obr. 107). "Stone opustil na Zemi," napísal Newton, "odmietne za akciu gravitácie z rovno a opisuje krivku trajektórie, konečne padne na zem. Ak ho hodíte s väčšou rýchlosťou, spadne ďalej. " Pokračovať v tomto odôvodnení, nie je ťažké dospieť k záveru, že ak hodíte kameň s vysokou hounisou s pomerne vysokou rýchlosťou, potom jeho trajektória by mohla byť taká, že nikdy nespadol na zem umelý satelit.

Minimálna rýchlosť na komunikáciu tela v blízkosti povrchu Zeme, aby ho premenila na umelý satelit prvá rýchlosť vesmíru.
Na spustenie umelých satelitov sa používajú rakety, zdvíhajú satelit do danej výšky a hlási na neho v horizontálnom smere potrebnej rýchlosti. Potom sa satelit oddeľuje od rakety nosiča a pokračuje v ďalšom pohybe len pod pôsobením gravitačného poľa Zeme. (Vplyv mesiaca, slnka a iných planét, ktoré tu zanedbávame.) Zrýchlenie hlásené tento poľa satelit, je zrýchlenie voľného pádu g.. Na druhej strane, pretože satelit sa pohybuje pozdĺž kruhovej dráhy, toto zrýchlenie je centripetálne, a preto sa rovná pomeru štvorca satelitnej rýchlosti k polomeru jeho obežnej dráhy. Touto cestou,

Z

Nahradenie výrazu (43.1), dostaneme

Máme vzorec kruhová rýchlosť satelit , t.j. taká rýchlosť, ktorá satelit má, pohyboval sa okolo kruhovej dráhy s polomerom r. na vysokej úrovni h. z povrchu Zeme.
Ak chcete nájsť prvú rýchlosť vesmíru v1.by sa mali brať do úvahy, že je definovaná ako satelitná rýchlosť v blízkosti povrchu zeme, t.j. kedy h.< a r≈r3. Vzhľadom na to vo vzorci (45.1), dostaneme

Substitúcia v tomto vzorci numerických údajov vedie k nasledujúcemu výsledku:

Najprv informujeme telo prvýkrát v roku 1957, keď prvý vo svete bol spustený v ZSSR pod vedením S. P. KOROLEVA umelé satelitné pozemky (skrátené ISS). Spustenie tohto satelit (obr. 108) je výsledkom vynikajúcich úspechov v oblasti raketovej technológie, elektroniky, automatickej kontroly, výpočtovej techniky a nebeskej mechaniky.

V roku 1958 bol prvý americký satelit "Explorer-1" spustený na obežnej dráhe, a o niečo neskôr, v 60. rokoch, spustenia ISS vyvolala ďalšie krajiny: Francúzsko, Austrália, Japonsko, ČĽR, Spojené kráľovstvo atď., Mnohé satelity boli spustené pomocou amerických nosných rakiet.
V súčasnosti je spustenie umelých satelitov pozná a medzinárodná spolupráca je už dlho rozšírená v praxi prieskumu vesmíru.
Satelity, ktoré sa začali v rôznych krajinách, môžu byť rozdelené podľa svojich zamýšľaných dvoch tried:
1. Výskumné satelity. Sú navrhnuté tak, aby študovali zem ako planétu, jeho hornú atmosféru, priestoru v blízkosti pozemského priestoru, Slnko, hviezdy a medzihviezdičkové médiá.
2. Použité satelity. Slúžia na uspokojenie potrieb Zeme národného hospodárstva. To zahŕňa komunikačné satelity, satelity na štúdium prírodných zdrojov Zeme, meteorologických satelitov, navigácie, armády atď.
Na UZZ, určený na let ľudí, sú pilotované sATELTY a orbitálne stanice.
Okrem pracovných satelitov v blízkosti orbitov, otáčajú sa okolo Zeme a tzv
Všimnite si, že vďaka obrovskej odolnosti vzduchu v blízkosti povrchu zeme sa satelit nedá spustiť príliš nízko. Napríklad v nadmorskej výške 160 km je schopná urobiť len jeden ťah, po ktorom klesá a popáleniny v hustých vrstvách atmosféry. Z tohto dôvodu existoval prvý umelý satelit Zemi, ktorý je odvodený na obežnej dráhe v nadmorskej výške 228 km, existovala len tri mesiace.
S zvýšením výšky klesá impedancia atmosféry a h.\u003e 300 km sa stane zanedbateľnou.
Vzniká otázka: Čo sa stane, ak spustíte satelit s rýchlosťou väčším ako prvým kozmickým? Výpočty ukazujú, že ak je prebytok nevýznamný, potom telo zostáva umelým satelitom Zeme, ale už sa nepohybuje v kruhovom, ale podľa eliptický Orbit. So zvýšením satelitného obežného obežného obehu sa satelit stáva čoraz viac natiahnutý, kým sa nakoniec "nevybuchne", otočí sa na zhoršenú (parabolickú) trajektóriu (obr. 109).

Minimálna rýchlosť, ktorú potrebujete na informovanie tela v blízkosti povrchu Zeme, aby ho opustil, pohyboval sa pozdĺž otvorenej trajektórie, nazývaný druhá rýchlosť priestoru.
Druhá kozmická rýchlosť je √2 krát viac z prvej kozmickej:

Pri takej rýchlosti, telo zanecháva oblasť pozemskej príťažlivosti a stáva sa satelitom slnka.
Prekonať príťažlivosť slnka a opustiť solárny systém, musíte vyvinúť ešte viac rýchlosti - tretia kozmická. Tretia kozmická rýchlosť je 16,7 km / s. Mať približne takú rýchlosť, automatickú interplanentovanú stanicu "Pioneer-10" (USA) v roku 1983. Prvýkrát v histórii ľudstva presahuje hranice slnečnej sústavy a teraz lietajú smerom k hviezde Barnard.

Príklady riešenia problémov

Úloha 1.. Telo je vyhodené vertikálne hore rýchlosťou 25 m / s. Určite výšku výťahu a času letu.

DANAR: Riešenie:

; 0 \u003d 0 + 25. T-5. T2.

; \\ T 0 \u003d 25-10. T 1; T 1 \u003d 2,5c; H \u003d 0 + 25. 2.5-5. 2.5 2 \u003d 31,25 (m)

t-? 5T \u003d 25; T \u003d 5c.

H -? Odpoveď: T \u003d 5c; H \u003d 31,25 (M)

Obr. 1. Výber referenčného systému

Najprv si musíme vybrať referenčný systém. Referenčný systém Vyberieme priradené so Zemou, počiatočný bod pohybu je označený 0. Os OU je vertikálne nahor. Rýchlosť je nasmerovaná a zhoduje sa na os ou. Zrýchlenie voľného pádu je nasmerovaný rovnakou osou.

Píšeme zákon o pohybe tela. Nesmieme zabúdať, že rýchlosť a zrýchlenie rozsahu vektora.

Ďalší krok. Upozorňujeme, že konečná súradnica na konci, keď telo vzrástlo do určitej výšky, a potom padol späť na zem, bude 0. Počiatočná súradnica je tiež rovná 0: 0 \u003d 0 + 25. T-5. T2..

Ak vyriešite túto rovnicu, dostaneme čas: 5T \u003d 25; T \u003d 5 C.

Teraz definujeme maximálnu výšku zdvihu. Po prvé, definujeme čas zdvíhania tela do horného bodu. Na to používame rýchlosť rýchlosti :.

Všeobecne sme zaznamenali rovnicu: 0 \u003d 25-10. T 1.,t 1 \u003d 2,5 c.

Keď sme nami nahrádzame hodnoty, dostaneme, že čas zdvíhania tela, čas t 1 je 2,5 s.

Tu by som chcel poznamenať, že celý čas letu je 5 s a čas zdvíhania na maximálny bod je 2,5 s. To znamená, že telo presne trochu stúpa, pretože sa vráti na zem. Teraz používame rovnicu, ktorú sme už používali, zákon o pohybe. V tomto prípade namiesto záverečných súradníc sme dali H, t.j. Maximálna výška zdvihu: H \u003d 0 + 25. 2.5-5. 2.5 2 \u003d 31,25 (m).

Vyrábame jednoduché výpočty, získame, že maximálna výška zdvíhania tela bude 31,25 M.. Odpoveď: T \u003d 5c; H \u003d 31,25 (m).

V tomto prípade sme využili takmer všetky rovnice, ktoré boli študované v štúdii voľného pádu.

Úloha 2.. Určiť výšku nad úrovňou pozemku, na ktorej zrýchlenie gravitácie Dvakrát klesá.

DANAR: Riešenie:

R s \u003d 6400 km; ; \\ T

.

N -? Odpoveď: H ≈ 2650 km.

Na vyriešenie tejto úlohy budeme potrebovať, možno jeden je jediný. Toto je polomer Zeme. Je rovný 6400 km.

Zrýchlenie gravitácie Určené na povrchu zeme s nasledujúcim výrazom :. Je na povrchu Zeme. Je však nevyhnutné, aby sme sa dostali do dôchodku zo zeme na veľkú vzdialenosť, zrýchlenie sa stanoví takto :. \\ T

Ak teraz tieto hodnoty rozdeľujeme navzájom, dostaneme nasledovné: .

Nepretržité hodnoty sú znížené, t.j. Gravitačná konštanta a hmotnosť Zeme a polomer Zeme a výšky zostávajú, a tento pomer sa rovná 2.

Teraz prevedenie získaných rovníc, nájdeme výšku: .

Ak nahrádzame hodnoty vo výslednom vzorci, dostaneme odpoveď: H ≈ 2650 km.

Úloha 3.Telo sa pohybuje pozdĺž oblúka s polomerom 20 cm rýchlosťou 10 m / s. Určiť centripetálne zrýchlenie.

Dané: Riešenie roztoku:

R \u003d 20 cm 0,2 m

V \u003d 10 m / s

a C -? Odpoveď: C \u003d.

Vzorec pre výpočet centripetálne zrýchlenie Známe. Nahradenie významov tu, dostaneme:. V tomto prípade je centripetálne zrýchlenie obrovské, pozrite sa na jeho význam. Odpoveď: C \u003d.

Zachytiť gravitáciu

Zem - dom ľudstva, jeho kolíska. Ale bola úplne až do nedávnej doby a jeho dungeonu. Sila vytvorila jeho vzhľad je sila gravitácie držaná osoba na planéte a nedá mu príležitosť ísť na svety, ktoré zažiarili nad hlavou. Prvá kozmická rýchlosť do veľmi nedávnej doby bola pre neho neprijateľná.

Nevhodné zákony

Ak je silná hodiť kameň, potom to bude nedostatočné na prekonanie pozemskej gravitácie a nakoniec ho prilákať sám. Avšak, tým silnejší hodiť imaginárny kameň, tým viac jeho rýchlosť bude, a tým viac bude vyvážiť silu pozemskej príťažlivosti. Nakoniec, moment príde, keď kameň začína, akoby padnúť na zem, dosiahnu sa prvá kozmická rýchlosť. Je možné vysvetliť, ak pripojíte náklad na lane a odvíjajte ho okolo kruhu. Lano bude hrať úlohu gravitácie, ktorá drží náklad z priameho rovnomerného pohybu a núti ho namiesto toho, aby sa pohyboval okolo obvodu s centrom v ruke drží lano.

V nekonečnom páde

Keďže nebeské telá majú odlišnú hmotnosť a hustotu, prvá kozmická rýchlosť na povrchu každého z nich sa bude líšiť. Je zjednodušene vypočítaná ako druhá odmocnina práce zrýchlenie voľného pádu na polomer nebeského tela. Pre zem je minimálna rýchlosť začiatku pohybu tela v obežnej dráhe okolo neho v zemskom povrchu 7,9 km / s. Čím väčšia je výška nad zemou, čas táto rýchlosť je menšia. S nekonečnou kvapkou telesnej hmotnosti a všetkými položkami, ktoré sú na ňom, alebo v ňom je nula; Hovorí sa, že stav beztiažnosti prichádza. Zároveň však zostáva hmotnosť predmetov nezmenená.

Oslobodzovacia raketa

Až do polovice 50 rokov XX storočia, ani svalová sila osoby, ani energie zvierat, pár alebo spaľovací motor nemohol rozptýliť stroje pohyblivo na zodpovedajúcu rýchlosť. Avšak, na konci tímu XIX storočia, ruský vynálezca a self-učený Colekovsky vedec bol matematicky dokázal, že prvá kozmická rýchlosť orbitálneho letu je možné dosiahnuť lietadlom pomocou reaktívnej túžby pre pohyb, to znamená raketa. Čím silnejší jeho motor, lepšie palivo a jednoduchšie dizajn, tým vyššie je možné dosiahnuť rýchlosti.

V strednom priestore ...

Prvýkrát v histórii ľudstva, prvá kozmická rýchlosť bola oznámená najjednoduchšiemu satelitu P-7 medzikontinentálnej balistickej rakety, vytvorenej v ZSSR. Deň spustenia prvého satelitu - 4. októbra 1957 - je považovaný za prvý deň kozmickej éry ľudstva. K dnešnému dňu, viac ako 10 tisíc hereckých a nepracovných kozmických lodí, raketových krokov, uzlov a častí, ako aj priestorové nečistoty sa nachádzajú na obežnej dráhe. Hmotnosť najmenšieho satelitu sotva dosahuje až 10 kg, hmotnosť najväčšej medzinárodnej vesmírnej stanice - presahuje 417 ton.

... a vo vesmíre ďaleko

Ak zvýšite orbitálnu rýchlosť, až kým sa uzavretá elipóna orbity blízkych zeme, sa zmení na paraboly alebo hyperbole vo vzťahu k zemi, kozmická loď získava druhú rýchlosť priestoru, identické s pohybom planét a iných nebeských telies Slnko. V tomto prípade kozmická loď pôjde na obežnú dráhu umelého satelitu Slnka. Ďalšie zvýšenie rýchlosti prekročí gravitačnú príťažlivosť našej hviezdy a kozmická loď, zakúpením tretej rýchlosti vesmíru, pôjde do medzihrobnej cesty, otáčajúc sa okolo centra našej Galaxy Mliečnej dráhy.

Zdieľanie článkov:

Podobné články

17. apríl 2015.
Náboženské čísla nechcú nechať spevák Rihanna v Senegalu kvôli jej zapojeniu do iluminátorov

17. apríl 2015.
Stiahnite si aplikáciu "Fonbet

17. apríl 2015.
Fonbet pre Android - Prehľad aplikácie Súčasná bookmaker

17. apríl 2015.
Kto napísal ľavotočivé telo