Hitrost prostora

Vsak predmet, ki ga je treba vrniti, se prej ali slej najde na zemeljski površini, naj bo to kamen, list papirja ali preprosto perje. Istočasno je satelit, ki se je pred pol stoletja spuščal v vesolje, vesoljska postaja ali luna še naprej vrtela v svojih orbitih, kot da sploh ne delujejo sila privlačnosti našega planeta. Zakaj se to dogaja? Zakaj Moon ne grozi, da bi padel na Zemljo, in se Zemlja ne premika proti Soncu? Ali res nimajo univerzalne gravitacije?

Iz šolskega tečaja fizike vemo, da univerzalna gravitacija vpliva na vsako materialno telo. Potem bi bilo logično domnevati, da obstaja sila, ki nevtralizira učinek teže. Ta sila se imenuje centrifugalna. Njeno delovanje je enostavno občutiti z vezavo majhne obremenitve na en konec niti in ga odvijati po obodu. V tem primeru je večja hitrost vrtenja, večja je napetost niti in počasneje obremenitev, ki jo vrtimo, bolj verjetno bo padla.

Tako smo se približali pojmu "kozmična hitrost". Na kratko lahko rečemo, da je hitrost, ki vsakemu predmetu omogoča premagovanje gravitacije nebesnega telesa. Kot a nebeško telo lahko deluje kot planet, njegov satelit, sončni ali drugi sistem. Vsak objekt ima prostorsko hitrost, ki se giblje v orbiti. Mimogrede, velikost in obliko orbite vesoljski objekt odvisna od velikosti in smeri hitrosti, ki jo je dani objekt dobil ob izklopu motorjev, in nadmorske višine, na kateri se je dogodek zgodil.

Hitrost prostora je štiri vrste. Najmanji izmed njih je prvi. To je najmanjša hitrost, ki jo mora vesoljska ladja priti v krožno orbito. Njena vrednost se lahko določi z naslednjo formulo:

V1 = radik-mikro / r, kjer

mikro-geocentrična gravitacijska konstanta (mikro = 398603 * 10 (9) m3 / s2);

r je razdalja od lansirne točke do središča Zemlje.

Zaradi oblike našega planeta ni idealna krogla (na polih je rahlo sploščena), razdalja od središča do površine je najbolj na ekvatorju - 6378,1 • 10 (3) m, najmanj pa na polovici - 6356,8 • 10 (3) m. Če vzamemo povprečno vrednost 6371 • 10 (3) m, dobimo V1 7,91 km / s.

Bolj kozmična hitrost bo presegla to vrednost, bolj podolgovata oblika bo dobila orbito in se oddaljila od Zemlje za vedno večjo razdaljo. V neki točki bo ta orbita eksplodirala, imela bo obliko parabole in vesoljska plovila bo šel v prostore za prostor. Da bi zapustili planet, mora ladja imeti drugo vesoljsko hitrost. Izračuna se lahko po formuli V2 = radik-2micro- / r. Za naš planet je ta vrednost 11,2 km / s.

Astronomi so že zdavnaj ugotovili, kakšna je kozmična hitrost, prva in druga, za vsak planet našega rodnega sistema. Ni jih težko izračunati z zgornjimi formulami, če zamenjamo konstanto mikro- produktu fM, kjer je M masa zanimivega nebesnega telesa, f pa gravitacijska konstanta (f = 6.673 x 10 (-11) m3 / (kg x s2).

Tretja vesoljska hitrost bo omogočila vsakomur vesoljska ladja Da bi premagali gravitacijo Sonca in zapustili domači sončni sistem. Če jo izračunamo glede na Sonce, dobimo 42,1 km / s. In da bi prišli od Zemlje do skoraj sončne orbite, morate pospešiti do 16,6 km / s.

In končno, četrta vesoljska hitrost. S svojo pomočjo lahko presegate privlačnost neposredno v sam galaksiji. Njegova velikost je odvisna od koordinat galaksije. Za naše Mlečna pot ta vrednost je približno 550 km / s (če se izračuna glede na Sonce).