Ontsnapping snelheid

Enige voorwerp wat opwaarts gegooi word, vroeër of later, is op die grond, of dit nou klip, papier of 'n eenvoudige veer. Op dieselfde tyd, het die satelliet die ruimte ingestuur 'n halfeeu gelede, 'n ruimte stasie of 'n maan voortgaan om te draai in hul wentelbane, asof hulle nie het toe te pas die aantrekkingskrag van ons planeet. Waarom gebeur dit? Waarom die maan nie dreig om te val op die aarde, en die aarde is nie beweeg na die Son? Tree nie op hulle universele gravitasie?

Ons weet uit die skool fisika natuurlik dat universele gravitasie tree op enige materiële liggaam. Dan is dit logies om te aanvaar dat daar 'n krag, neutraliseer die effek van swaartekrag. Hierdie krag is sentrifugale genoem. Sy operasie is maklik om te wat gekoppel is aan die een kant van die draad 'n klein vrag voel en ontspan dit in 'n sirkel. Hoe groter is die spoed van rotasie van die sterker draad spanning, en die stadiger ons draai die vrag hoe groter is die waarskynlikheid dat dit neerval.

So ons is baie naby aan die konsep van "ontsnapping snelheid." In 'n neutedop, kan dit beskryf word as spoed, sodat enige beswaar teen die aantrekkingskrag van die hemelliggaam te bowe te kom. As 'n hemelse liggaam planeet, sy maan, die sonnestelsel of die ander kan optree. Ruimte snelheid is elke voorwerp wat beweeg in sy wentelbaan. By the way, die grootte en vorm van die wentelbaan van 'n ruimte voorwerp hang af van die grootte en rigting van die snelheid wat die voorwerp was ten tyde van die enjin afskakel, en die hoogte waarteen die gebeurtenis plaasgevind het.

Ontsnapping snelheid is van vier soorte. Die kortste van hulle - dit is die eerste. Dit is die laagste koers, wat behoort te wees by die ruimtetuig, sodat Hy in 'n sirkelbaan. Die waarde daarvan kan bepaal word deur die volgende formule te gebruik:

V1 = √μ / r, waar

μ - geosentriese gravitasie konstante (μ = 398603 * 10 (9) m3 / s2);

r - die afstand vanaf die begin punt om die middelpunt van die aarde.

As gevolg van die feit dat die vorm van ons planeet is nie 'n perfekte sfeer (by die pole dit lyk effens te rek), die afstand vanaf die middelpunt na die oppervlak meeste van alles op die ewenaar - 6378,1 • 10 (3) m, en die laagste by die pole - 6356,8 • 10 (3) m As ons die gemiddelde waarde -. • 6371 10 (3) m, kry ons V1 gelyk aan 7,91 km / s.

Hoe groter die ruimte snelheid oorskry hierdie waarde, hoe meer langwerpige vorm sal baan te bekom, weg van die Aarde op 'n toenemende afstand. Op 'n sekere punt, sal hierdie wentelbaan bars, neem die vorm van 'n parabool, en die ruimtetuig te gaan surf die uitgestrektheid van die ruimte. Met die oog op die planeet te verlaat, moet die skip die ontsnapping snelheid wees. Dit kan bereken word volgens die formule V2 = √2μ / r. Vir ons planeet, hierdie syfer is 11,2 km / s.

Sterrekundiges het reeds geïdentifiseer, wat is die ontsnapping snelheid, beide die eerste en die tweede, vir elk van die planete van ons eie stelsel. Hulle is maklik om te bereken volgens die bogenoemde formules, as 'n mens die konstante μ vir die produk FM, waar M vervang - massa van die hemelse liggaam van belang, en f - swaartekrag konstante (f = 6673 x 10 (-11) m3 / (kg x s2).

Die derde kosmiese spoed sal toelaat dat enige ruimtetuig die aantrekkingskrag van die son te bowe te kom en laat hulle tuis sonnestelsel. As jy dit verwag om die son, kry jy 'n waarde van 42.1 km / s. En ten einde te bereik vanaf die Aarde wentelbaan naby die Son nodig om te versnel om 16,6 km / s.

En ten slotte, die vierde kosmiese snelheid rekening. Met sy hulp, kan jy die trek van die sterrestelsel self oorkom. Sy waarde wissel na gelang van die koördinate van 'n sterrestelsel. In ons Melkweg , hierdie waarde is ongeveer 550 km / s (as jy met betrekking tot die son tel).