1 kosmik sürət km s-ə bərabərdir. Gözəl adların həyatı

İlk kosmik sürət (dairəvi sürət)- obyekti geosentrik orbitə çıxarmaq üçün ona verilməli olan minimum sürət. Başqa sözlə desək, birinci kosmik sürət planetin səthindən üfüqi istiqamətdə hərəkət edən cismin onun üzərinə düşməyəcəyi, dairəvi orbitlə hərəkət edəcəyi minimum sürətdir.

Hesablama və anlama

İnertial istinad sistemində Yer ətrafında dairəvi orbitdə hərəkət edən cisimə yalnız bir qüvvə təsir edəcək - Yerin cazibə qüvvəsi. Bu halda cismin hərəkəti nə vahid, nə də bərabər sürətləndirilmiş olacaqdır. Bu ona görə baş verir ki, sürət və sürətlənmə (kəmiyyətlər skalar deyil, vektordur) bu halda hərəkətin vahidliyi / vahid sürətləndirilməsi şərtlərini - yəni sabit (böyüklük və istiqamətdə) sürət / sürətlənmə ilə hərəkəti təmin etmir. Həqiqətən də, sürət vektoru daim Yerin səthinə tangensial yönəldiləcək və təcil vektoru Yerin mərkəzinə perpendikulyar olacaq, halbuki onlar orbit boyunca hərəkət etdikcə bu vektorlar daim öz istiqamətlərini dəyişəcəklər. Buna görə də, inertial istinad sistemində belə bir hərəkət tez-tez "sabit olan dairəvi orbit boyunca hərəkət" adlanır. modulu sürət."

Çox vaxt ilk kosmik sürəti hesablamaq rahatlığı üçün bu hərəkəti qeyri-inertial istinad çərçivəsində - Yerə nisbətən nəzərdən keçirməyə davam edirlər. Bu vəziyyətdə orbitdəki cisim istirahətdə olacaq, çünki artıq iki qüvvə ona təsir edəcək: mərkəzdənqaçma qüvvəsi və cazibə qüvvəsi. Müvafiq olaraq, birinci kosmik sürəti hesablamaq üçün bu qüvvələrin bərabərliyini nəzərə almaq lazımdır.

Daha dəqiq desək, bədənə bir qüvvə - cazibə qüvvəsi təsir edir. Mərkəzdənqaçma qüvvəsi Yer üzərində hərəkət edir. Fırlanma hərəkəti şərti ilə hesablanan mərkəzdənqaçma qüvvəsi cazibə qüvvəsinə bərabərdir. Sürət bu qüvvələrin bərabərliyinə əsasən hesablanır.

$m\backslash frac(v\_1^2)(R)=G\backslash frac(Mm)(R^2)$, $v\_1=\backslash sqrt(G\backslash frac(M)(R))$,

Harada m cismin kütləsidir, M planetin kütləsidir, G- qravitasiya sabiti, $v\_1$- ilk kosmik sürət, R planetin radiusudur. Ədədi dəyərlərin dəyişdirilməsi (Yer üçün M= 5,97 10 24 kq, R= 6 371 km), tapırıq

İlk qaçış sürəti sərbəst düşmə sürəti baxımından müəyyən edilə bilər. Çünki $g\; =\; \backslash frac(GM)(R^2)$, Bu

$v\_1=\backslash sqrt(gR)$.

həmçinin bax

"İlk kosmik sürət" məqaləsinə rəy yazın

Bağlantılar

İlk kosmik sürəti xarakterizə edən bir parça

Qədim dövrlərdən bəri insanlar dünyanın quruluşu problemi ilə maraqlanırdılar. Eramızdan əvvəl III əsrdə yunan filosofu Samoslu Aristarx Yerin Günəş ətrafında fırlanması fikrini ifadə etmiş, Ayın mövqeyindən Günəşlə Yerin məsafələrini və ölçülərini hesablamağa çalışmışdır. Samoslu Aristarxın sübut aparatı qeyri-kamil olduğundan, əksəriyyət dünyanın Pifaqor geosentrik sisteminin tərəfdarları olaraq qaldı.
Demək olar ki, iki minillik keçdi və Polşa astronomu Nikolay Kopernik dünyanın heliosentrik quruluşu ideyası ilə maraqlandı. O, 1543-cü ildə vəfat etdi və tezliklə həyatının əsəri tələbələri tərəfindən nəşr olundu. Model və mövqe cədvəlləri göy cisimləri Heliosentrik sistemə əsaslanan Kopernik vəziyyətin vəziyyətini daha dəqiq əks etdirdi.
Yarım əsr sonra alman riyaziyyatçısı İohannes Kepler Danimarka astronomu Tixo Brahenin səma cisimləri üzərində apardığı müşahidələrlə bağlı vasvası qeydlərindən istifadə edərək Kopernik modelindəki qeyri-dəqiqlikləri aradan qaldıran planetlərin hərəkət qanunlarını çıxardı.
17-ci əsrin sonu böyük ingilis alimi İsaak Nyutonun işi ilə yadda qaldı. Mexanika qanunları və ağırlıq Nyuton genişləndi və verildi nəzəri məlumat Keplerin müşahidələrindən əldə edilən düsturlar.
Nəhayət, 1921-ci ildə Albert Eynşteyn təklif etdi ümumi nəzəriyyə indiki dövrdə göy cisimlərinin mexanikasını ən dəqiq təsvir edən nisbilik. Klassik mexanikanın Nyuton düsturları və cazibə nəzəriyyəsi hələ də böyük dəqiqlik tələb etməyən və relativistik təsirlərin laqeyd qala biləcəyi bəzi hesablamalar üçün istifadə edilə bilər.

Nyuton və onun sələfləri sayəsində hesablaya bilərik:

• Verilmiş orbiti saxlamaq üçün cismin hansı sürəti olmalıdır ( ilk kosmik sürət)
• bədən hansı sürətlə hərəkət etməlidir ki, planetin cazibə qüvvəsini aşsın və ulduzun peyki olsun ( ikinci qaçış sürəti)
• planet sistemi üçün minimum tələb olunan qaçış sürəti ( üçüncü kosmik sürət)

"Vahid və qeyri-bərabər hərəkət" - t 2. Qeyri-bərabər hərəkət. Yablonevka. L 1. Uniforma və. L2. t 1. L3. Chistoozernoe. t 3. vahid hərəkət. =.

"Əyri xətti hərəkət" - Mərkəzdənkənar sürətlənmə. BƏDƏNİN DAİRƏDƏ BİRBİR HƏRƏKƏTİ Bunlar: - əyri xətti hərəkət sabit modul sürəti ilə; - sürətlənmə ilə hərəkət, tk. sürət istiqamətini dəyişir. Mərkəzdənqaçma sürətinin və sürətin istiqaməti. Bir dairədə bir nöqtənin hərəkəti. Sabit modul sürəti olan bir cismin dairəvi hərəkəti.

"Cisimlərin bir müstəvidə hərəkəti" - Naməlum kəmiyyətlərin əldə edilmiş dəyərlərini qiymətləndirin. Həlldə ədədi məlumatları əvəz edin ümumi görünüş, hesablamalar aparın. Üzərində qarşılıqlı təsir göstərən cisimləri təsvir edən bir rəsm çəkin. Cismlərin qarşılıqlı təsirinin təhlilini aparın. Ftr. Bədənin hərəkəti boyunca meylli təyyarə sürtünmə qüvvəsi olmadan. Cismin maili müstəvi boyunca hərəkətinin tədqiqi.

"Dəstək və hərəkət" - Bizə təcili yardım xəstəni gətirdi. İncə, yumru çiyinli, güclü, güclü, kök, yöndəmsiz, çevik, solğun. oyun vəziyyəti"Həkimlər Şurası". Aşağı yastıqla sərt çarpayıda yatın. Bədən dəstəyi və hərəkət. Düzgün duruşun saxlanması qaydaları. Dayanarkən düzgün duruş. Uşaqların sümükləri yumşaq və elastikdir.

"Kosmik sürət" - V1. SSRİ. Buna görə də. 12 aprel 1961-ci il Yerdənkənar sivilizasiyalara mesaj. Üçüncü kosmik sürət. Voyager 2-nin göyərtəsində elmi məlumatları ehtiva edən disk var. Yer səthində ilk kosmik sürətin hesablanması. İnsanın kosmosa ilk uçuşu. Voyager 1-in trayektoriyası. Aşağı sürətlə hərəkət edən cisimlərin hərəkət trayektoriyası.

"Bədən dinamikası" - Dinamikanın əsası nədir? Dinamik cisimlərin (maddi nöqtələrin) hərəkət səbəblərini nəzərdən keçirən mexanikanın bir sahəsidir. Nyuton qanunları yalnız onlara aiddir ətalət sistemləri istinad. Nyutonun birinci qanununun yerinə yetirildiyi istinad çərçivələri inertial adlanır. Dinamikalar. Nyuton qanunlarının istinad çərçivələri hansılardır?

Mövzu üzrə ümumilikdə 20 təqdimat var

« Fizika - 10-cu sinif

Problemləri həll etmək üçün ümumdünya cazibə qanununu, Nyuton qanununu, həmçinin cisimlərin xətti sürəti ilə onların planetlər ətrafında fırlanma dövrü arasındakı əlaqəni bilmək lazımdır. Qeyd edək ki, peykin trayektoriyasının radiusu həmişə planetin mərkəzindən ölçülür.

Tapşırıq 1.

Günəşin ilk qaçış sürətini hesablayın. Günəşin kütləsi 2 10 30 kq, Günəşin diametri 1,4 10 9 m-dir.

Həll.

Peyk Günəş ətrafında tək bir qüvvənin - cazibə qüvvəsinin təsiri altında hərəkət edir. Nyutonun ikinci qanununa görə yazırıq:

Bu tənlikdən ilk kosmik sürəti, yəni bir cismin peyki olması üçün Günəşin səthindən buraxılması lazım olan minimum sürəti təyin edirik:

Tapşırıq 2.

Peyk planetin ətrafında onun səthindən 200 km məsafədə 4 km/s sürətlə hərəkət edir. Planetin radiusu Yerin iki radiusuna bərabərdirsə, planetin sıxlığını təyin edin (R pl \u003d 2R 3).

Həll.

Planetlər top formasına malikdir, onun həcmi düsturla, sonra planetin sıxlığı ilə hesablana bilər.

Saturnun Günəş ətrafında fırlanma müddəti 29,5 il olarsa, Saturndan Günəşə olan orta məsafəni təyin edin. Günəşin kütləsi 2 10 30 kq-dır.

Həll.

Saturnun Günəş ətrafında dairəvi orbitdə hərəkət etdiyinə inanırıq. Sonra Nyutonun ikinci qanununa görə yazırıq:

burada m Saturnun kütləsidir, r Saturndan Günəşə qədər olan məsafədir, M c Günəşin kütləsidir.

Buradan Saturnun orbital dövrü

υ sürətinin ifadəsini (4) tənliyində əvəz edərək əldə edirik

Son tənlikdən Saturndan Günəşə istədiyiniz məsafəni təyin edirik:

Cədvəl məlumatları ilə müqayisə edərək, tapılan dəyərin düzgün olduğuna əmin olacağıq.

Mənbə: “Fizika – 10-cu sinif”, 2014, dərslik Myakişev, Buxovtsev, Sotski

Dinamik - Fizika, 10-cu sinif üçün dərslik - Sinif fizikası

Cazibə qüvvəsi ilə tələyə düşür

Yer bəşəriyyətin evidir, beşiyidir. Ancaq son vaxtlara qədər o, həm də onun zindanı idi. Onun zahiri görkəmini formalaşdıran qüvvə, cazibə qüvvəsi insanı planetdə saxlayır, başının üstündə parlayan aləmlərə getməyə imkan vermirdi. İlk kosmik sürət son vaxtlara qədər onun üçün əlçatmaz idi.

Əgər siz bir daşı bərk atsanız, onun sürəti yerin cazibə qüvvəsini aşmağa kifayət etməyəcək və nəticədə onu özünə tərəf çəkəcək. Ancaq xəyali bir daşı nə qədər sərt atsanız, onun sürəti bir o qədər çox olacaq və cazibə qüvvəsini bir o qədər çox tarazlayacaq. Nəhayət, elə bir an gələcək ki, daş sonsuz olaraq Yerə düşməyə başlayacaq - o, ilk kosmik sürətə çatacaq. Bu, ipə bir yük taxmaq və onu çevrə ətrafında fırlatmaqla izah edilə bilər. İp çəkisi rolunu oynayacaq, yükün düz bir xəttdə hərəkət etməsinə mane olacaq və bunun əvəzinə ipi tutan tərəfdən mərkəzləşdirilmiş bir dairədə hərəkət etməsinə səbəb olacaqdır.

Sonsuz bir payızda

Səma cisimləri müxtəlif kütlələrə və sıxlığa malik olduqları üçün onların hər birinin səthində ilk kosmik sürət fərqli olacaq. Sadəcə olaraq, sərbəst düşmə sürətinin hasilinin kvadrat kökü və göy cisminin radiusu kimi hesablanır. Yer üçün bir cismin onun ətrafında orbitdə hərəkət etməyə başladığı minimum sürətdir yer səthi 7,9 km/s-dir. Necə daha çox hündürlük Yerdən yuxarıda, bu sürət bir o qədər azdır. Sonsuz bir düşmədə bədənin və onun üzərindəki və ya içindəki bütün cisimlərin çəkisi sıfır; çəkisizlik vəziyyətinin yarandığını deyirlər. Bu halda isə cisimlərin kütləsi dəyişməz qalır.

Raketlə qurtuluş

1950-ci illərin ortalarına qədər nə insanın əzələ gücü, nə də heyvanların, buxarın və ya mühərrikin enerjisi daxili yanma sürdükləri nəqliyyat vasitələri lazımi sürətlə dağıta bilməyib. Ancaq 19-cu əsrin sonunda rus ixtiraçısı və özünü öyrədən alim Konstantin Tsiolkovski riyazi olaraq sübut etdi ki, orbital uçuşun ilk kosmik sürətinə reaktiv hərəkətdən, yəni raketdən istifadə edən bir təyyarə nail olmaq olar. Onun mühərriki nə qədər güclü olarsa daha yaxşı yanacaq və dizayn nə qədər yüngül olarsa, bir o qədər yüksək sürətə nail olmaq olar.

Bəşəriyyət tarixində ilk dəfə olaraq qitələrarası peykin ən sadə peykinə ilk kosmik sürət bildirildi. ballistik raket SSRİ-də yaradılmış R-7. İlk peykin orbitə buraxıldığı gün - 1957-ci il oktyabrın 4-ü birinci gün hesab olunur Kosmos dövrü insanlıq. Bu günə qədər Yerə yaxın orbitdə 10 000-dən çox aktiv və işləməyən kosmik gəmi, raket pillələri, birləşmələri və hissələri, habelə kosmik tullantılar mövcuddur. Ən kiçik peykin çəkisi çətinliklə 10 kq-a çatır, ən böyüyünün çəkisi - Beynəlxalq kosmik stansiya- 417 tondan artıqdır.

...və kosmosda

Əgər Yerə yaxın orbitin qapalı ellipsi Yerə nisbətən parabola və ya hiperbolaya çevrilənə qədər orbital sürəti artırsaq, onda kosmik gəmi planetlərin və digər göy cisimlərinin Günəş ətrafında hərəkət etdiyi ilə eyni olan ikinci kosmik sürət əldə edəcək. Bu halda kosmik gəmi orbitə çıxacaq süni peyk Günəş. Sürətin daha da artması ulduzumuzun cazibə qüvvəsini keçəcək və kosmik gəmi üçüncü kosmik sürəti əldə edərək, Süd Yolu qalaktikamızın mərkəzi ətrafında fırlanaraq ulduzlararası səyahətə çıxacaq.