Viteza spațiului

Orice obiect, fiind aruncat, devine mai devreme sau mai târziu pe suprafața pământului, fie că este o piatră, o foaie de hârtie sau o pene simplă. În același timp, un satelit lansat în spațiu cu o jumătate de secol în urmă, stația spațială sau Luna continuă să se rotească în orbitele sale, ca și când nu ar acționa deloc forță de atracție a planetei noastre. De ce se întâmplă acest lucru? De ce nu Luna amenință să cadă pe Pământ și Pământul nu se mișcă spre Soare? Nu au cu adevărat gravitații universale?

Din cursul fizicii școlare, știm că gravitația universală afectează orice corp material. Atunci ar fi logic să presupunem că există o forță care neutralizează efectul gravitației. Această forță se numește centrifugă. Acțiunea sa este ușor de simțit prin legarea unei sarcini mici la un capăt al firului și derulând-o în jurul circumferinței. În acest caz, cu cât este mai mare viteza de rotație, cu atât tensiunea firului este mai puternică și cu cât este mai lentă sarcina pe care o rotim, cu atât va fi mai probabil să cadă.

Astfel, am ajuns foarte aproape de noțiunea de "viteză cosmică". Pe scurt, poate fi descrisă ca o viteză care permite oricărui obiect să depășească gravitația corpului ceresc. Ca a corpul ceresc poate acționa ca o planetă, satelit, solar sau alt sistem. Fiecare obiect are o viteză spațială care se deplasează pe orbită. Apropo, dimensiunea și forma orbitei spațiu obiect depind de magnitudinea și direcția vitezei pe care obiectul dată le-a primit în momentul în care motoarele au fost oprite și altitudinea la care sa produs evenimentul.

Viteza spațială este de patru tipuri. Cel mai mic dintre ei este primul. Aceasta este cea mai mică viteză pe care o navă spațială ar trebui să o aibă într-o orbită circulară. Valoarea sa poate fi determinată prin următoarea formulă:

V1 = radic-micro- / r, unde

constanta gravitațională micro-geocentrică (micro- = 398603 * 10 (9) m3 / s2);

r este distanța de la punctul de lansare până la centrul Pământului.

Datorită faptului că forma planetei noastre nu este o minge ideală (la stâlpi este ușor aplatizată), distanța de la centru la suprafață este cea mai mare la ecuator - 6378,1 • 10 (3) m, și cel puțin la stâlpi - 6356,8 • 10 (3) m. Dacă luăm valoarea medie de 6371 • 10 (3) m, obținem V1 egal cu 7,91 km / s.

Viteza cosmică va depăși această valoare, forma mai alungită va ajunge pe orbită, se va îndepărta de pe Pământ pentru o distanță tot mai mare. La un moment dat, această orbită va exploda, va lua forma unei parabole și nave spațiale va merge la expansiunile de arat. Pentru a părăsi planeta, nava ar trebui să aibă o a doua viteză spațială. Acesta poate fi calculat prin formula V2 = radic-2micro- / r. Pentru planeta noastră, această valoare este de 11,2 km / s.

Astronomii au determinat mult timp ce este viteza cosmică, prima și a doua, pentru fiecare planetă a sistemului nostru nativ. Nu este greu să le calculezi prin formulele de mai sus dacă înlocuim constanta (f = 6,673 x 10 (-11) m3 / (kg x s2)), în fM, în care M este masa corpului ceresc cel mai interesant și f este constanta gravitațională.

A treia viteză spațială va permite oricui nava spațială Pentru a depăși gravitația Soarelui și a lăsa sistemul solar nativ. Dacă îl calculam cu privire la Soare, ajungem la 42,1 km / s. Și pentru a ajunge de la Pământ la orbita soarelui aproape, trebuie să accelerați la 16,6 km / s.

Și în final, a patra viteză spațială. Cu ajutorul ei puteți să depășiți atracția directă în galaxia în sine. Mărimea sa variază în funcție de coordonatele galaxiei. Pentru noi Calea Lactee această valoare este de aproximativ 550 km / s (dacă este calculată în raport cu Soarele).