Birinchi kosmik tezlik - bu sayyora yuzasidan gorizontal harakatlanuvchi jismning unga tushmasligi, balki aylana orbita bo'ylab harakatlanishining minimal tezligi.

Jismning Yerga nisbatan inertial bo'lmagan sanoq sistemasidagi harakatini ko'rib chiqaylik.

Bunday holda, orbitadagi jism tinch holatda bo'ladi, chunki unga ikkita kuch allaqachon ta'sir qiladi: markazdan qochma kuch va tortishish kuchi.

bu yerda m - jismning massasi, M - sayyora massasi, G - tortishish doimiysi (6,67259 10 -11 m? kg -1 s -2),

Birinchi kosmik tezlik, R - sayyora radiusi. Raqamli qiymatlarni almashtirish (Yer uchun 7,9 km/s

Birinchi kosmik tezlikni erkin tushish tezlashishi orqali aniqlash mumkin - chunki g = GM / R?, keyin

Ikkinchi kosmik tezlik bu samoviy jismning tortishish kuchini engib o'tish va uning atrofida aylana orbitasini qoldirish uchun massasi samoviy jismning massasiga nisbatan ahamiyatsiz bo'lgan jismga berilishi kerak bo'lgan eng past tezlikdir.

Keling, energiyaning saqlanish qonunini yozamiz

chap tomonda sayyora yuzasidagi kinetik va potentsial energiyalar joylashgan. Bu yerda m - sinov jismining massasi, M - sayyoraning massasi, R - sayyora radiusi, G - tortishish doimiysi, v 2 - ikkinchi kosmik tezlik.

Birinchi va ikkinchi kosmik tezliklar o'rtasida oddiy bog'liqlik mavjud:

Qochish tezligining kvadrati ma'lum bir nuqtada Nyuton potentsialining ikki barobariga teng:

Shuningdek, siz Otvety.Online ilmiy qidiruv tizimida qiziqarli ma'lumotlarni topishingiz mumkin. Qidiruv formasidan foydalaning:

Mavzu bo'yicha batafsil 15. 1-va 2-kosmik tezliklar uchun formulalarni chiqarish.:

1. Maksvell tezligini taqsimlash. Molekulaning eng mumkin bo'lgan ildiz o'rtacha kvadrat tezligi.
2. 14. Aylanma harakat uchun Keplerning uchinchi qonunini chiqarish
3. 1. Eliminatsiya darajasi. Yo'q qilish tezligi konstantasi. Olib tashlash yarim vaqti
4. 7.7. Rayleigh-Jins formulasi. Plank gipotezasi. Plank formulasi
5. 13. Kosmik va aviatsiya geodeziyasi. Suv muhitida tovush chiqarish xususiyatlari. Yaqin masofadagi mashinani ko'rish tizimlari.
6. 18. Nutq madaniyatining axloqiy jihati. Nutq odobi va muloqot madaniyati. Nutq odobi formulalari. Tanishuv, tanishtirish, salomlashish va xayrlashish odobi formulalari. "Sen" va "Sen" ruscha nutq odob-axloqida murojaat shakllari sifatida. Nutq odobining milliy xususiyatlari.

Insoniyat uzoq vaqtdan beri kosmosga intilib keladi. Ammo yerdan qanday tushish kerak? Insonning yulduzlarga uchishiga nima xalaqit berdi?

Biz allaqachon bilganimizdek, buning oldini erning tortishish kuchi yoki Yerning tortishish kuchi - kosmik parvozlar uchun asosiy to'siq bo'lgan.

Gravitatsiya

Erdagi barcha jismoniy jismlar harakatga bo'ysunadi tortishish qonuni . Bu qonunga ko'ra, ularning barchasi bir-birini o'ziga tortadi, ya'ni ular bir-biriga chaqirilgan kuch bilan ta'sir qiladi tortishish kuchi yoki tortishish kuchi .

Ushbu kuchning kattaligi jismlar massalarining mahsulotiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir.

Yerning massasi juda katta va uning yuzasida joylashgan har qanday moddiy jismning massasidan sezilarli darajada oshib ketganligi sababli, Yerning tortishish kuchi boshqa barcha jismlarning tortishish kuchlaridan ancha katta. Aytishimiz mumkinki, Yerning tortishish kuchi bilan taqqoslaganda, ular umuman ko'rinmasdir.

Yer hamma narsani o'ziga tortadi. Biz tortishish kuchi ta'sirida qanday ob'ektni tashlasak, u albatta Yerga qaytadi. Yomg'ir tomchilari to'kiladi, tog'lardan suv quyiladi, daraxtlardan barglar tushadi. Biz tashlagan har qanday narsa ham shift o'rniga polga tushadi.

Kosmosga sayohat qilishdagi asosiy to'siq

Yerning tortishish kuchi samolyotlarning Yerdan chiqib ketishiga imkon bermaydi. Va uni engish oson emas. Ammo odam buni qilishni o'rgandi.

Keling, stol ustida yotgan to'pni kuzatamiz. Agar u stoldan dumalab tushsa, Yerning tortishish kuchi uning erga tushishiga olib keladi. Ammo agar biz to'pni olib, uni kuch bilan masofaga tashlasak, u darhol tushmaydi, lekin bir muncha vaqt o'tgach, havodagi traektoriyani tasvirlaydi. Nega u yerning tortishish kuchini qisqa vaqtga ham engishga muvaffaq bo'ldi?

Mana nima bo'ldi. Biz unga kuch qo'lladik va shu bilan tezlanishni berdik va to'p harakatlana boshladi. Va to'p qanchalik tezlashsa, uning tezligi shunchalik yuqori bo'ladi va u qanchalik uzoq va balandroq ucha oladi.

Tog‘ cho‘qqisiga o‘rnatilgan to‘pni tasavvur qiling, undan A snaryadsi katta tezlikda otiladi. Bunday raketa bir necha kilometrga ucha oladi. Ammo oxir-oqibat, snaryad baribir erga tushadi. Uning tortishish kuchi ta'sirida traektoriyasi egri ko'rinishga ega. Snaryad B to'pdan yuqori tezlikda otiladi. Uning parvoz traektoriyasi ancha cho'zilgan va u ancha uzoqroqqa qo'nadi. Snaryadning tezligi qanchalik katta bo'lsa, uning traektoriyasi shunchalik to'g'ri bo'ladi va u uchadigan masofa shunchalik katta bo'ladi. Va nihoyat, ma'lum bir tezlikda S snaryadning traektoriyasi yopiq doira shaklini oladi. Snaryad Yer atrofida bir aylana, ikkinchisini, uchinchisini aylantiradi va endi Yerga tushmaydi. U Yerning sun'iy yo'ldoshiga aylanadi.

Albatta, hech kim kosmosga to'p snaryadlarini yubormaydi. Ammo ma'lum tezlikni olgan kosmik kemalar Yerning sun'iy yo'ldoshlariga aylanadi.

birinchi kosmik tezlik

Yerning tortishish kuchini engish uchun kosmik kema qanday tezlikka ega bo'lishi kerak?

Ob'ektni Yerga yaqin aylana (geotsentrik) orbitaga chiqarish uchun berilishi kerak bo'lgan minimal tezlik deyiladi. birinchi kosmik tezlik .

Keling, bu tezlikning Yerga nisbatan qiymatini hisoblaylik.

Orbitadagi jism Yerning markaziga yo'naltirilgan tortishish kuchiga ta'sir qiladi. Bundan tashqari, bu jismni Yerga tortishga harakat qiladigan markazlashtiruvchi kuchdir. Ammo tana Yerga tushmaydi, chunki bu kuchning ta'siri boshqa kuch - markazdan qochma kuch bilan muvozanatlanadi, uni tashqariga chiqarishga harakat qiladi. Ushbu kuchlarning formulalarini tenglashtirib, biz birinchi kosmik tezlikni hisoblaymiz.

qayerda m - orbitadagi jismning massasi;

M Yerning massasi;

v1 birinchi kosmik tezlikdir;

R yerning radiusidir

G tortishish doimiysi hisoblanadi.

M = 5,97 10 24 kg, R = 6 371 km. Binobarin, v1 ? 7,9 km/s

Birinchi yerdagi kosmik tezlikning qiymati Yerning radiusi va massasiga bog'liq va orbitaga chiqarilgan jismning massasiga bog'liq emas.

Ushbu formuladan foydalanib, siz har qanday boshqa sayyora uchun birinchi kosmik tezliklarni hisoblashingiz mumkin. Albatta, ular Yerning birinchi kosmik tezligidan farq qiladi, chunki samoviy jismlar turli radius va massalarga ega. Masalan, Oyning birinchi kosmik tezligi 1680 km/s.

Yerning sun'iy sun'iy yo'ldoshi kosmik raketa tomonidan orbitaga chiqariladi, u birinchi kosmik tezlikka va undan yuqoriga tezlashadi va yerning tortishish kuchini engadi.

Kosmik asrning boshlanishi

1957-yil 4-oktabrda SSSRda birinchi kosmik tezlikka erishildi. Shu kuni yerliklar birinchi sun'iy Yer yo?ldoshining chaqiruv belgilarini eshitdilar. U SSSRda yaratilgan kosmik raketa yordamida orbitaga chiqarilgan. Bu og'irligi atigi 83,6 kg bo'lgan antennali metall to'p edi. Va raketaning o'zi o'sha vaqt uchun juda katta kuchga ega edi. Haqiqatan ham, orbitaga atigi 1 kilogramm qo'shimcha og'irlik kiritish uchun raketaning o'zi og'irligi 250-300 kg ga oshishi kerak edi. Ammo raketa konstruktsiyalari, dvigatellari va boshqaruv tizimlarining takomillashtirilishi tez orada ancha og'irroq kosmik kemalarni yer orbitasiga jo'natish imkonini berdi.

SSSRda 1957 yil 3 noyabrda uchirilgan ikkinchi kosmik sun'iy yo'ldosh allaqachon 500 kg og'irlikda edi. Bortda murakkab ilmiy jihozlar va birinchi tirik mavjudot - Laika iti bor edi.

Insoniyat tarixida kosmik asr boshlandi.

Ikkinchi kosmik tezlik

Gravitatsiya ta'sirida sun'iy yo'ldosh aylana orbita bo'ylab sayyora ustida gorizontal ravishda harakatlanadi. U Yer yuzasiga tushmaydi, lekin boshqa, balandroq orbitaga ham o'tmaydi. Va u buni qila olishi uchun unga boshqa tezlikni berish kerak, bu deyiladi ikkinchi kosmik tezlik . Bu tezlik deyiladi parabolik, qochib ketish tezligi , chiqarish darajasi . Bunday tezlikni olgan tana Yerning sun'iy yo'ldoshi bo'lishni to'xtatadi, atrofini tark etadi va Quyoshning sun'iy yo'ldoshiga aylanadi.

Agar jismning Yer yuzasidan boshlangan tezligi birinchi kosmik tezlikdan yuqori bo'lsa, lekin ikkinchisidan past bo'lsa, uning Yerga yaqin orbitasi ellips shakliga ega bo'ladi. Va tananing o'zi Yerga yaqin orbitada qoladi.

Erdan boshlanganda ikkinchi kosmik tezlikka teng tezlikni olgan jism parabola shakliga ega bo'lgan traektoriya bo'ylab harakatlanadi. Ammo agar bu tezlik ikkinchi kosmik tezlik qiymatidan biroz oshib ketsa, uning traektoriyasi giperbolaga aylanadi.

Ikkinchi kosmik tezlik, birinchisi kabi, turli samoviy jismlar uchun boshqacha ma'noga ega, chunki u ushbu jismning massasi va radiusiga bog'liq.

U quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

Birinchi va ikkinchi kosmik tezlik o'rtasidagi nisbat saqlanib qoladi

Yer uchun ikkinchi qochish tezligi 11,2 km/s.

Birinchi marta tortishish kuchini engib o'tgan raketa SSSRda 1959 yil 2 yanvarda uchirilgan. 34 soatlik parvozdan so'ng u oy orbitasini kesib o'tdi va sayyoralararo fazoga kirdi.

Oy tomon ikkinchi kosmik raketa 1959-yil 12-sentyabrda uchirildi. Keyin Oy yuzasiga yetib borgan va hatto yumshoq qo‘nishni amalga oshirgan raketalar paydo bo‘ldi.

Keyinchalik kosmik kema boshqa sayyoralarga yo'l oldi.

Ba'zi sayyoralarning kattaligi va tortishish maydoni bilan bog'liq ikkita xarakterli "kosmik" tezlikni aniqlash. Sayyora bitta to'p sifatida qaraladi.

Guruch. 5.8. Yer atrofidagi sun'iy yo'ldoshlarning turli traektoriyalari

Birinchi kosmik tezlik jism Yer atrofida aylana orbita bo'ylab harakatlanishi, ya'ni Yerning sun'iy yo'ldoshiga aylanishi mumkin bo'lgan bunday gorizontal yo'naltirilgan minimal tezlik deb ataladi.

Bu, albatta, idealizatsiya, birinchidan, sayyora to'p emas, ikkinchidan, agar sayyorada etarlicha zich atmosfera mavjud bo'lsa, unda bunday sun'iy yo'ldosh - hatto u uchirilishi mumkin bo'lsa ham - juda tez yonib ketadi. Yana bir narsa shundaki, aytaylik, ionosferada 200 km sirtdan o'rtacha balandlikda uchayotgan Yer sun'iy yo'ldoshi orbita radiusiga ega bo'lib, u o'rtacha Yer radiusidan atigi 3% ga farq qiladi.

Radiusli aylana orbita bo'ylab harakatlanuvchi sun'iy yo'ldoshga (5.9-rasm) Yerning tortishish kuchi ta'sir qiladi, bu esa unga normal tezlanishni beradi.

Guruch. 5.9. Sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshining aylana orbita bo'ylab harakatlanishi

Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra, biz bor

Agar sun'iy yo'ldosh Yer yuzasiga yaqin harakatlansa, u holda

Shuning uchun, biz Yerda olamiz

Ko'rinib turibdiki, u haqiqatan ham sayyoraning parametrlari: uning radiusi va massasi bilan belgilanadi.

Sun'iy yo'ldoshning Yer atrofida aylanish davri

bu erda sun'iy yo'ldosh orbitasining radiusi va uning orbital tezligi.

Revolyutsiya davrining minimal qiymatiga radiusi sayyora radiusiga teng bo'lgan orbita bo'ylab harakatlanayotganda erishiladi:

shuning uchun birinchi kosmik tezlikni ham quyidagicha aniqlash mumkin: sun'iy yo'ldoshning sayyora atrofida aylanishning minimal davri bilan aylana orbitadagi tezligi.

Revolyutsiya davri orbita radiusi ortishi bilan ortadi.

Agar sun'iy yo'ldoshning aylanish davri Yerning o'z o'qi atrofida aylanish davriga teng bo'lsa va ularning aylanish yo'nalishlari bir xil bo'lsa va orbita ekvator tekisligida joylashgan bo'lsa, unda bunday sun'iy yo'ldosh deyiladi. geostatsionar.

Geostatsionar sun'iy yo'ldosh doimo Yer yuzasida bir xil nuqtada osilib turadi (5.10-rasm).

Guruch. 5.10. Geostatsionar sun'iy yo'ldosh harakati

Jismning Yerning tortishish sohasini tark etishi, ya'ni Yerga tortishish muhim rol o'ynashni to'xtatadigan masofaga o'tishi uchun zarurdir. ikkinchi qochish tezligi(5.11-rasm).

ikkinchi kosmik tezlik Yerning tortishish maydonidagi orbitasi parabolik bo'lishi uchun, ya'ni tananing Quyoshning sun'iy yo'ldoshiga aylanishi uchun jismga xabar qilinishi kerak bo'lgan eng kichik tezlik deb ataladi.

Guruch. 5.11. Ikkinchi kosmik tezlik

Tananing (atrof-muhitga qarshilik bo'lmaganda) erning tortishish kuchini engib, koinotga chiqishi uchun sayyora yuzasida tananing kinetik energiyasi bajarilgan ishga teng (yoki undan ko'p) bo'lishi kerak. yerning tortishish kuchlariga qarshi. Mexanik energiyaning saqlanish qonunini yozamiz E bunday tana. Sayyora yuzasida, xususan - Yer

Agar tana sayyoradan cheksiz masofada dam olayotgan bo'lsa, tezlik minimal bo'ladi

Ushbu ikki ifodani tenglashtirib, biz olamiz

biz ikkinchi kosmik tezlikni qaerdan olamiz

Kerakli tezlikni ishga tushirilgan ob'ektga (birinchi yoki ikkinchi kosmik tezlik) etkazish uchun Yer aylanishning chiziqli tezligidan foydalanish, ya'ni uni ekvatorga iloji boricha yaqinroq ishga tushirish foydali bo'ladi. Ko‘rib turganimizdek, 463 m/s (aniqrog‘i, 465,10 m/s). Bunday holda, ishga tushirish yo'nalishi Yerning aylanish yo'nalishiga - g'arbdan sharqqa to'g'ri kelishi kerak. Hisoblash oson, shu tarzda siz energiya xarajatlarini bir necha foizga tejashingiz mumkin.

Otish nuqtasida tanaga xabar qilingan dastlabki tezlikka qarab LEKIN Yer yuzasida quyidagi harakat turlari mumkin (5.8 va 5.12-rasm):

Guruch. 5.12. Otish tezligiga qarab zarrachalar traektoriyasining shakllari

Boshqa har qanday kosmik jismning, masalan, Quyoshning tortishish maydonidagi harakati ham xuddi shunday tarzda hisoblanadi. Yoritgichning tortishish kuchini engib, quyosh tizimini tark etish uchun Quyoshga nisbatan tinch holatda bo'lgan va undan er orbitasining radiusiga teng masofada joylashgan ob'ektga (yuqoriga qarang) minimal tezlik berilishi kerak. tenglik

bu erda, esda tuting, er orbitasining radiusi va quyosh massasi.

Bu erdan ikkinchi kosmik tezlik ifodasiga o'xshash formula kelib chiqadi, bu erda Yer massasini Quyosh massasi va Yer radiusini Yer orbitasining radiusi bilan almashtirish kerak:

Biz shuni ta'kidlaymizki - bu Yer orbitasida joylashgan harakatsiz jismga Quyoshning tortishish kuchini engib o'tishi uchun berilishi kerak bo'lgan minimal tezlik.

Biz aloqani ham qayd etamiz

Yerning orbital tezligi bilan. Bu munosabatlar, xuddi shunday bo'lishi kerak - Yer Quyoshning sun'iy yo'ldoshi bo'lib, birinchi va ikkinchi kosmik tezliklar va .

Amalda biz Yerdan raketani uchiramiz, shuning uchun u Quyosh atrofidagi orbital harakatda ishtirok etishi aniq. Yuqorida ko'rsatilganidek, Yer Quyosh atrofida chiziqli tezlik bilan harakat qiladi

Raketani Yerning Quyosh atrofidagi harakati yo'nalishi bo'yicha uchirish tavsiya etiladi.

Quyosh tizimini abadiy tark etishi uchun Yerdagi jismga berilishi kerak bo'lgan tezlik deyiladi uchinchi kosmik tezlik .

Tezlik kosmik kemaning erning tortishish zonasidan chiqish yo'nalishiga bog'liq. Optimal ishga tushirishda bu tezlik taxminan = 6,6 km / s ni tashkil qiladi.

Bu raqamning kelib chiqishini energiya nuqtai nazaridan ham tushunish mumkin. Aftidan, raketa Yerga nisbatan tezlikni bildirishi kifoya

Quyosh atrofida Yer harakati yo'nalishi bo'yicha va u quyosh tizimini tark etadi. Ammo bu to'g'ri bo'lardi, agar Yerning o'ziga xos tortishish maydoni bo'lmasa. Tana bunday tezlikka ega bo'lishi kerak, chunki u allaqachon tortishish sohasidan chiqib ketgan. Shuning uchun uchinchi kosmik tezlikni hisoblash ikkinchi kosmik tezlikni hisoblashga juda o'xshaydi, ammo qo'shimcha shart bilan - Yerdan juda uzoq masofada joylashgan jism hali ham tezlikka ega bo'lishi kerak:

Bu tenglamada biz Yer yuzasidagi jismning potentsial energiyasini (tenglamaning chap tomonidagi ikkinchi had) ikkinchi fazoviy tezlik uchun avval olingan formulaga muvofiq ikkinchi fazo tezligida ifodalashimiz mumkin.

Bu erdan topamiz

qo'shimcha ma'lumot

http://www.plib.ru/library/book/14978.html - Sivuxin D.V. Umumiy fizika kursi, 1-jild, Mexanika Ed. Fan 1979 yil - 325–332-betlar (§61, 62): barcha kosmik tezliklar (jumladan, uchinchi) uchun formulalar olingan, kosmik kemalar harakati bo'yicha masalalar yechilgan, Kepler qonunlari olam tortishish qonunidan olingan.

http://kvant.mirror1.mccme.ru/1986/04/polet_k_solncu.html - Kvant jurnali - kosmik kemaning Quyoshga parvozi (A. Byalko).

http://kvant.mirror1.mccme.ru/1981/12/zvezdnaya_dinamika.html - Kvant jurnali - yulduz dinamikasi (A. Chernin).

http://www.plib.ru/library/book/17005.html - Strelkov S.P. Mexanika Ed. Fan 1971 yil - 138–143-betlar (§§ 40, 41): yopishqoq ishqalanish, Nyuton qonuni.

http://kvant.mirror1.mccme.ru/pdf/1997/06/kv0697sambelashvili.pdf - Kvant jurnali - tortish mashinasi (A. Sambelashvili).

http://publ.lib.ru/ARCHIVES/B/""Bibliotechka_""Kvant""/_""Bibliotechka_""Kvant"".html#ecca53 - A.V. Byalko "Bizning sayyoramiz - Yer". Fan 1983, bob. 1, 3-band, 23-26-betlar - bizning galaktikamizdagi quyosh tizimining joylashuvi diagrammasi, Quyosh va Galaktikaning kosmik mikroto'lqinli fonga nisbatan harakatining yo'nalishi va tezligi berilgan.

Biz - yerdagilar yerga mahkam turishga va hech qayoqqa uchmaslikka odatlanganmiz, havoga biror narsa uloqtirsak, u albatta yer yuzasiga tushadi. Hamma narsaga sayyoramiz yaratgan tortishish maydoni aybdor, bu esa fazo-vaqtni egib, yon tomonga tashlangan olmani, masalan, egri yo‘l bo‘ylab uchib, Yer bilan kesishishiga sabab bo‘ladi.

Gravitatsion maydon o'z atrofida har qanday ob'ektni yaratadi va ta'sirchan massaga ega bo'lgan Yer, bu maydon juda kuchli. Aynan shuning uchun sayyoraning tortishish kuchini engish uchun zarur bo'lgan kosmik kemalarni yuqori tezlikka tezlashtirishga qodir kuchli ko'p bosqichli kosmik raketalar qurilmoqda. Bu tezliklarning qiymati birinchi va ikkinchi kosmik tezliklar deb ataladi.

Birinchi kosmik tezlik tushunchasi juda oddiy - bu fizik ob'ektga berilishi kerak bo'lgan tezlik bo'lib, u kosmik jismga parallel ravishda harakatlanayotganda unga tusha olmaydi, lekin ayni paytda doimiy orbitada qoladi.

Birinchi kosmik tezlikni topish formulasi qiyin emas: qayerdaV G Mob'ektning massasi;R- ob'ektning radiusi;

Formuladagi kerakli qiymatlarni almashtirishga harakat qiling (G - tortishish doimiysi har doim 6,67 ga teng; Yerning massasi 5,97 10 24 kg, radiusi esa 6371 km) va birinchi kosmik tezlikni toping. sayyoramizdan.

Natijada biz 7,9 km/s tezlikka erishamiz. Lekin nima uchun aynan shunday tezlikda harakatlanayotgan kosmik kema Yerga tushmaydi yoki koinotga uchib ketmaydi? U kosmosga uchmaydi, chunki bu tezlik tortishish maydonini engib o'tish uchun hali juda past, lekin u shunchaki Yerga tushadi. Ammo faqat yuqori tezlik tufayli u har doim Yer bilan to'qnashuvdan "qochib qoladi" va shu bilan birga kosmosning egriligidan kelib chiqqan aylana orbitada "tushishini" davom ettiradi.

Bu qiziq: Xalqaro kosmik stansiya ham xuddi shu printsip asosida "ishlaydi". Unda bo'lgan kosmonavtlar doimo doimiy va tinimsiz yiqilishda o'tkazadilar, bu stansiyaning yuqori tezligi tufayli fojiali tugamaydi, shuning uchun u doimiy ravishda Yerni "o'tkazib yuboradi". Tezlik qiymati dan hisoblanadi.

Ammo biz kosmik kema sayyoramizni tark etishini va uning tortishish maydoniga bog'liq bo'lmasligini istasak-chi? Uni ikkinchi kosmik tezlikka tezlashtiring! Demak, ikkinchi kosmik tezlik - bu fizik jismga samoviy jismning tortishish kuchini engib o'tishi va yopiq orbitasini tark etishi uchun berilishi kerak bo'lgan minimal tezlik.

Ikkinchi kosmik tezlikning qiymati ham samoviy jismning massasi va radiusiga bog'liq, shuning uchun u har bir ob'ekt uchun har xil bo'ladi. Masalan, Yerning tortishish kuchini engish uchun kosmik kema minimal tezlikni 11,2 km/s, Yupiter - 61 km/s, Quyosh - 617,7 km/s ga oshirishi kerak.

Ikkinchi qochish tezligini (V2) quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin:

qayerda Vbirinchi kosmik tezlikdir;Gtortishish doimiysi;Mob'ektning massasi;R- ob'ektning radiusi;

Ammo agar o'rganilayotgan ob'ektning birinchi kosmik tezligi (V1) ma'lum bo'lsa, u holda vazifa sezilarli darajada osonlashadi va ikkinchi kosmik tezlik (V2) quyidagi formula bo'yicha tezda topiladi:

Bu qiziq: ikkinchi qora tuynukning kosmik formulasi ko'proq299 792 km/c, bu yorug'lik tezligidan kattaroqdir. Shuning uchun undan hech narsa, hatto yorug'lik ham chiqib keta olmaydi.

Birinchi va ikkinchi kulgili tezliklarga qo'shimcha ravishda, bizning quyosh tizimimiz va galaktikamizdan tashqariga chiqish uchun erishish kerak bo'lgan uchinchi va to'rtinchi tezliklar mavjud.

Tasvir: bigstockphoto | 3DSculptor

Agar xato topsangiz, matnning bir qismini ajratib ko'rsating va bosing Ctrl+Enter.

Ikkinchi kosmik tezlik (parabolik tezlik, qochish tezligi, qochish tezligi)- massasi samoviy jismning (masalan, sayyora) massasiga nisbatan ahamiyatsiz bo'lgan jismga (masalan, kosmik kemaga) berilishi kerak bo'lgan eng kichik tezlik, bu samoviy jismning tortishish kuchini engish uchun. va uning atrofida yopiq orbita qoldiring. Tana bunday tezlikni qo'lga kiritgandan so'ng, u endi tortishish bo'lmagan tezlanishni olmaydi (dvigatel o'chirilgan, atmosfera yo'q).

Ikkinchi kosmik tezlik samoviy jismning radiusi va massasi bilan belgilanadi, shuning uchun u har bir samoviy jism uchun (har bir sayyora uchun) farq qiladi va uning xarakteristikasi hisoblanadi. Yer uchun ikkinchi qochish tezligi 11,2 km/s. Yer yaqinida shunday tezlikka ega bo'lgan jism Yer yaqinidan chiqib ketadi va Quyoshning sun'iy yo'ldoshiga aylanadi. Quyosh uchun ikkinchi kosmik tezlik 617,7 km / s ni tashkil qiladi.

Ikkinchi kosmik tezlik parabolik deb ataladi, chunki tezligi boshida ikkinchi kosmik tezlikka to'liq teng bo'lgan jismlar osmon jismiga nisbatan parabola bo'ylab harakatlanadi. Biroq, tanaga bir oz ko'proq energiya berilsa, uning traektoriyasi parabola bo'lishni to'xtatadi va giperbola bo'ladi. Agar biroz kamroq bo'lsa, u ellipsga aylanadi. Umuman olganda, ularning barchasi konusning bo'limlari.

Agar tana ikkinchi kosmik va undan yuqori tezlik bilan vertikal ravishda yuqoriga ko'tarilsa, u hech qachon to'xtamaydi va orqaga tusha boshlamaydi.

Xuddi shunday tezlik samoviy jism yuzasi yaqinida cheksiz katta masofada dam olgan va keyin tusha boshlagan har qanday kosmik jism tomonidan olinadi.

Ikkinchi kosmik tezlik birinchi marta SSSR kosmik kemasi tomonidan 1959 yil 2 yanvarda (Luna-1) erishildi.

hisoblash

Ikkinchi fazoviy tezlik formulasini olish uchun masalani teskari tomonga o‘zgartirish qulay – jism sayyora yuzasiga cheksizlikdan tushib qolsa, qanday tezlikni olishini so‘rash. Ko'rinib turibdiki, sayyora yuzasidagi jismni tortishish ta'siridan tashqariga chiqarish uchun aynan shu tezlikni berish kerak.

chap tomonda sayyora yuzasidagi kinetik va potentsial energiyalar (potentsial energiya manfiy, chunki mos yozuvlar nuqtasi cheksizlikda olinadi), o'ngda bir xil, lekin cheksizlikda (chegarada tinch holatda bo'lgan jism) tortishish ta'siri - energiya nolga teng). Bu yerda m- sinov tanasining og'irligi, M sayyora massasi, r- sayyora radiusi, h - tananing tagidan uning massa markazigacha bo'lgan uzunlik (sayyora yuzasidan balandlik), G- tortishish doimiysi, v 2 - ikkinchi kosmik tezlik.

uchun bu tenglamani yechish v 2, olamiz

Birinchi va ikkinchi kosmik tezliklar o'rtasida oddiy bog'liqlik mavjud:

Qochish tezligining kvadrati ma'lum bir nuqtada (masalan, osmon jismining yuzasida) Nyuton potentsialining ikki barobariga teng: