Fluchtgeschwindigkeit

Jedes Objekt wird nach oben geworfen, früher oder später, ist auf dem Boden, wäre es Stein, Papier oder eine einfache Feder. Zur gleichen Zeit startete der Satellit in den Weltraum vor einem halben Jahrhundert, eine Raumstation oder ein Mond weiter in ihren Bahnen drehen, als ob sie nicht zutraf die Anziehungskraft unseres Planeten. Warum ist das passiert? Warum der Mond bedroht nicht auf der Erde zu fallen, und die Erde ist nicht auf die Sonne zu bewegen? auf sie Gravitation universal nicht handeln?

Wir wissen aus der Schule Physik natürlich, dass universelle Gravitation auf jedem materiellen Körper wirkt. Dann ist es logisch, anzunehmen, dass es eine Kraft ist, die Wirkung der Schwerkraft zu neutralisieren. Diese Kraft wird zentrifugalen genannt. Seine Bedienung ist einfach eine kleine Last an ein Ende des Fadens gebunden zu fühlen, und es in einem Kreis entspannen. Je größer die Geschwindigkeit der Drehung der stärkeren Fadenspannung und desto langsamer wir drehen die Last desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass es nach unten fallen.

So sind wir auf das Konzept der sehr nahe „Fluchtgeschwindigkeit“. Auf den Punkt gebracht, kann es als Geschwindigkeit beschrieben werden, so dass jedes Objekt, um die Anziehung des Himmelskörpers zu überwinden. Als Himmelskörper Erde, sein Mond, das Sonnensystem oder die andere wirken kann. Die Raumgeschwindigkeit ist jedes Objekt, das in seiner Umlaufbahn bewegt. Durch die Art und Weise, die Größe und die Form der Umlaufbahn eines Raumobjekts abhängig von der Größe und Richtung der Geschwindigkeit, die das Objekt zu der Zeit der Motorabschaltung war, und die Höhe , in der das Ereignis aufgetreten ist .

Fluchtgeschwindigkeit ist von vier Arten. Der kürzeste von ihnen – das ist der erste. Dies ist die niedrigste Rate, die am Raumschiff sein sollten, so dass er in eine Kreisbahn ging. Sein Wert kann durch die folgende Formel bestimmt werden:

V1 = √μ / R, wobei

μ – geozentrische Gravitationskonstante (μ = 398603 * 10 (9) m3 / s2);

r – der Abstand vom Startpunkt bis zum Mittelpunkt der Erde.

Aufgrund der Tatsache, dass die Form der Erde keine perfekte Kugel ist (an den Polen etwas abgeflacht zu sein scheint), der Abstand von der Mitte zu der Oberfläche vor allem auf dem Äquator – 6378,1 • 10 (3) m, und dem niedrigsten an den Polen – 6356,8 • 10 (3) m Wenn wir den Mittelwert nehmen -. • 6371 10 (3) m, so erhält man V1 gleich 7,91 km / s.

Je größer die Raumgeschwindigkeit diesen Wert übersteigt, desto mehr wird längliche Form der Umlaufbahn erfassen, weg von der Erde mit zunehmendem Abstand. Irgendwann wird diese Umlaufbahn platzen, die Form einer Parabel, und das Raumschiff gehen, um die Weite des Raumes surfen. Um die Planeten zu verlassen, muss das Schiff die Fluchtgeschwindigkeit sein. Er kann nach der Formel V2 = √2μ / r berechnet werden. Für unseren Planeten, diese Zahl ist 11,2 km / s.

Astronomen haben bereits erkannt, was die Geschwindigkeit entkommen ist, sowohl die erste und die zweite, für jeden des Planeten unseres eigenen Systems. Sie sind leicht nach den obigen Formeln zu berechnen, wenn man die Konstante μ für das Produkt fM ersetzt, wobei M – Masse des Himmelskörpers von Interesse ist, und f – Gravitationskonstante (f = 6,673 x 10 (-11) m3 / (kg x s2).

Die dritte kosmische Geschwindigkeit ermöglicht jedes Raumschiff die Anziehungskraft der Sonne überwinden und ihre Heimat Sonnensystem verlassen. Wenn Sie es auf die Sonne erwarten, erhalten Sie einen Wert von 42,1 km / s. Und um aus der Umlaufbahn der Erde in der Nähe der Sonne zu erreichen müssen 16,6 km / s beschleunigen.

Und schließlich die vierte kosmische Geschwindigkeit Konto. Mit seiner Hilfe können Sie den Zug der Galaxie selbst überwinden. Sein Wert variiert in Abhängigkeit von den Koordinaten einer Galaxie. In unserer Milchstraße liegt dieser Wert bei etwa 550 km / s (wenn Sie in Bezug auf die Sonne zählen).