Rymdhastighet

Varje objekt, som kastas upp, tidigteller det är sent på jordens yta, oavsett om det är en sten, ett pappersark eller en enkel fjäder. Samtidigt fortsätter en satellit i rymden för ett halvt sekel sedan att rymdstationen eller månen fortsätter att rotera i sina banor, som om gravitationen på vår planet inte fungerar alls. Varför händer detta? Varför hotar inte månen att falla till jorden, och jorden rör sig inte mot solen? Har de verkligen inte universell gravitation?

Från fysikens skolkurs vet vi att världengravitationen verkar på något material kropp. Då är det logiskt att anta att det finns en viss kraft, neutralisera effekten av tyngdkraften. Denna kraft kallas centrifugal. Dess funktion är lätt att känna sig bunden till ena änden av tråden en liten belastning och varva ner den i en cirkel. Ju större rotationshastighet av den starkare trådspänningen, och långsammare roterar vi belastningen desto större är sannolikheten att det kommer att falla ner.

Således har vi kommit väldigt nära begreppet"Rymdhastighet". I ett nötskal kan det beskrivas som en hastighet som tillåter något föremål att övervinna gravitationen i den himmelska kroppen. Som en himmelsk kropp kan en planet, dess satellit, sol eller annat system agera. Varje objekt har rymdhastighet som rör sig i omloppsbana. Förresten beror storleken och formen på omloppet i ett rymdobjekt på storleken och riktningen för den hastighet som det givna objektet mottog vid det ögonblicket att motorerna stängdes och höjden vid vilken händelsen inträffade.

Rymdhastigheten är av fyra slag. Den minsta av dem är den första. Det här är den minsta hastigheten som en rymdfarkost måste komma in i en cirkelbana. Dess värde kan bestämmas med följande formel:

V1 = √μ / r, var

μ är den geocentriska gravitationskonstanten (μ = 398603 * 10 (9) m3 / s2);

r är avståndet från startpunkten till mitten av jorden.

På grund av det faktum att formen på vår planet inte är(vid polerna verkar det vara något platta), så är avståndet från mitten till ytan mest vid ekvatorn - 6378.1 • 10 (3) m, och minst vid polerna - 6356.8 • 10 (3) m. Om ta medelvärdet - 6371 • 10 (3) m, så får vi V1 lika med 7,91 km / s.

Den mer kosmiska hastigheten kommer att överstigagivet värde, desto mer långsträckt form kommer att förvärvas av banan, flyttar sig bort från jorden för ett allt större avstånd. Vid någon tidpunkt kommer denna omlopp att brista, ta form av en parabola, och rymdfarkosten kommer att gå till plogutrymmen. För att lämna planeten bör fartyget ha en andra rymdhastighet. Det kan beräknas med formeln V2 = √2μ / r. För vår planet är detta värde 11,2 km / s.

Astronomer har länge sedan bestämt vad som är lika medkosmisk hastighet, både första och andra, för varje planet i vårt inhemska system. De är lätta att beräkna i enlighet med de ovan angivna formlerna, om man ersätter den konstanta μ för produkten fM, där M - massan av himlakropp av intresse, och f - gravitationskonstant (f = 6673 x 10 (-11) m3 / (kg x s2).

Den tredje rymdhastigheten tillåter någonrymdskeppet för att övervinna solens gravitation och lämna det inbyggda solsystemet. Om vi ​​beräknar det med avseende på solen får vi 42,1 km / s. Och för att komma från jorden till den närmaste solbanan måste du accelerera till 16,6 km / s.

Tja, slutligen, den fjärde i rymdenhastighet. Med hjälp kan du övervinna attraktionen direkt till galaxen själv. Dess storlek varierar beroende på galaxens koordinater. För vårt Vintergatan är detta värde ca 550 km / s (om det beräknas i förhållande till solen).