Pakonopeuden

Mikä tahansa esine heitetään ylöspäin, ennemmin tai myöhemmin, on päällä, on se kivi, paperi tai yksinkertainen sulka. Samaan aikaan, satelliitin avaruuteen puoli vuosisataa sitten, avaruusaseman tai kuu edelleen pyöriä niiden kiertoradat, ikään kuin ne eivät koske vetovoima planeettamme. Miksi näin tapahtuu? Miksi kuu ei uhkaa pudota maan päällä, ja maa ei liiku kohti aurinkoa? Älä toimittava niiden universaali gravitaation?

Tiedämme koulusta fysiikan kurssin, että yleinen gravitaatio vaikuttaa tahansa materiaalia elin. Niin on loogista olettaa, että on olemassa jonkin verran voimaa, neutraloimalla painovoiman vaikutuksesta. Tämä voima on nimeltään keskipakoisvoiman. Sen toiminta on helppo tuntea sidottu toiseen päähän langan pienen kuormituksen ja rentoutua sen piirissä. Mitä suurempi pyörimisnopeus on vahvempi langan kireyttä, ja hitaammin me pyörivät kuorman suurempi todennäköisyys, että se putoaa alas.

Joten olemme hyvin lähellä käsitettä "pakonopeuden." Lyhyesti sanottuna, se voidaan kuvata nopeus, jolloin mikä tahansa esine voittaa vetovoima taivaankappale. Koska taivaankappale planeettaa, sen kuu, aurinkokunnan tai toinen voi toimia. Tilavuusvirtausnopeus on jokaisen esineen, joka liikkuu radallaan. Muuten, koko ja muoto kiertoradalla on tilaa esine riippuvat suuruuden ja suunnan nopeuden, että esine oli tuolloin moottorin pysäyttäminen, ja se korkeus, jolla tapahtuma on esiintynyt.

Pakonopeus on neljä erilaista. Lyhin niistä - tämä on ensimmäinen. Tämä on alhaisin, jonka pitäisi olla avaruusalus, niin että hän meni pyöreä kiertoradalle. Sen arvo voidaan määrittää seuraavalla kaavalla:

V1 = √μ / r, jossa

μ - geosentrinen gravitaatiovakiolla (μ = 398603 * 10 (9) m3 / s2);

R - etäisyys alkupisteestä Maapallon keskustasta.

Johtuen siitä, että muoto planeettamme ei ole täydellinen pallo (navoilla se näyttää olevan hieman litteä), etäisyys keskustasta pintaan kaikkea päiväntasaajalla - 6378,1 • 10 (3) m, ja pienin navoilla - 6356,8 • 10 (3) m Jos otamme keskiarvon -. • 6371 10 (3) m, saadaan V1 yhtä suuri kuin 7,91 km / s.

Sitä suurempi tilavuusvirtausnopeus ylittää tämän arvon, sitä enemmän pitkänomainen muoto hankkii kiertoradalle, pois Maasta yhä etäisyydellä. Jossain vaiheessa tämä kiertorata puhkeaa, muodoltaan parabeliksi ja avaruusalus mennä surffata valtaville tilaa. Jotta lähteä planeetalta, aluksen on oltava pakonopeuden. Se voidaan laskea seuraavan kaavan mukaan V2 = √2μ / r. Planeettamme, tämä luku on 11,2 km / s.

Tähtitieteilijät ovat jo tunnistettu, mikä on pakonopeuden, sekä ensimmäisen ja toisen, kunkin planeettoja oman järjestelmän. Ne on helppo laskea mukaan edellä esitetyissä kaavoissa, jos yksi korvaa vakio μ tuotteen fM, missä M - massa taivaankappale kiinnostavia, ja f - vetovoiman kiihtyvyys (f = 6673 x 10 (-11) m3 / (kg x s2).

Kolmas kosminen nopeus salli avaruusalus voittaa vetovoima auringon ja jättävät kotimaansa aurinkokunnan. Jos odotat sen aurinko, saat arvo 42,1 km / s. Ja päästäkseen pois Maan kiertoradalla lähellä Auringon täytyy nopeuttaa 16,6 km / s.

Ja lopuksi, neljäs kosminen nopeus huomioon. Sen avulla voit voittaa vetää galaksin itse. Sen arvo vaihtelee koordinaatit galaksin. Meidän Linnunrata , tämä arvo on noin 550 km / s (jos lasketaan suhteessa aurinkoon).