1 የማምለጫ ፍጥነት ከምን ጋር እኩል ነው? የኮስሚክ ፍጥነት

የፕላኔታችን. እቃው ያልተስተካከለ እና ያልተስተካከለ ፍጥነት ይንቀሳቀሳል። ይህ የሚከሰተው በዚህ ሁኔታ ውስጥ ያለው ፍጥነት እና ፍጥነት በቋሚ ፍጥነት / ፍጥነት በአቅጣጫ እና በመጠን ሁኔታዎችን ስለማያሟላ ነው። እነዚህ ሁለት ቬክተሮች (ፍጥነት እና ፍጥነት) በመዞሪያው ላይ በሚንቀሳቀሱበት ጊዜ ያለማቋረጥ አቅጣጫቸውን ይለውጣሉ. ስለዚህ እንዲህ ዓይነቱ እንቅስቃሴ አንዳንድ ጊዜ በክብ ምህዋር ውስጥ በቋሚ ፍጥነት እንቅስቃሴ ይባላል.

የመጀመሪያው የጠፈር ፍጥነት ለአንድ አካል ወደ ክብ ምህዋር ለማስገባት መሰጠት ያለበት ፍጥነት ነው። በተመሳሳይ ጊዜ, ተመሳሳይ ይሆናል, በሌላ አነጋገር, የመጀመሪያው የጠፈር ፍጥነት ማለት ከምድር ገጽ በላይ የሚንቀሳቀስ አካል በእሱ ላይ የማይወድቅበት ፍጥነት ነው, ነገር ግን ወደ ምህዋር መጓዙን ይቀጥላል.

ለማስላት ቀላልነት፣ ይህን እንቅስቃሴ በማይነቃነቅ የማጣቀሻ ፍሬም ውስጥ እንደተከሰተ ልንቆጥረው እንችላለን። ከዚያም ሁለት የስበት ኃይል በእሱ ላይ ስለሚሠራ በምህዋር ውስጥ ያለው አካል እረፍት ላይ እንደሆነ ሊቆጠር ይችላል. ስለዚህም የመጀመርያው የሚሰላው የእነዚህን ሁለት ኃይሎች እኩልነት ግምት ውስጥ በማስገባት ነው።

በተወሰነ ቀመር መሰረት ይሰላል, እሱም የፕላኔቷን ብዛት, የሰውነት ክብደት እና የስበት ቋሚነት ግምት ውስጥ ያስገባል. የታወቁትን እሴቶች ወደ አንድ ቀመር በመተካት ፣ እኛ እናገኛለን-የመጀመሪያው የጠፈር ፍጥነት በሴኮንድ 7.9 ኪ.ሜ.

ከመጀመሪያው የጠፈር ፍጥነት በተጨማሪ ሁለተኛ እና ሶስተኛ ፍጥነቶች አሉ. እያንዳንዱ የኮስሚክ ፍጥነቶች የተወሰኑ ቀመሮችን በመጠቀም ይሰላሉ እና ማንኛውም አካል ከምድር ገጽ የሚነሳበት ፍጥነት ወይ ሰው ሰራሽ ሳተላይት ይሆናል (ይህም የሚሆነው የመጀመሪያው የጠፈር ፍጥነት ሲደረስ ነው) ወይም ከምድር ስበት ሲወጣ በአካል ይተረጎማል። መስክ (ይህ የሚከሰተው በሁለተኛው የጠፈር ፍጥነት ላይ ሲደርስ ነው), ወይም የፀሐይን ስበት በማሸነፍ የፀሐይ ስርዓትን ይተዋል (ይህ በሦስተኛው የጠፈር ፍጥነት ይከሰታል).

በሰከንድ 11.18 ኪሎ ሜትር ፍጥነት ካገኘች (ሁለተኛው የጠፈር ፍጥነት) በፀሃይ ስርአት ውስጥ ወደ ፕላኔቶች መብረር ይችላል፡ ቬኑስ፣ ማርስ፣ ሜርኩሪ፣ ሳተርን፣ ጁፒተር፣ ኔፕቱን፣ ዩራነስ። ግን አንዳቸውንም ለማሳካት እንቅስቃሴያቸው ግምት ውስጥ መግባት አለበት።

ቀደም ሲል የሳይንስ ሊቃውንት የፕላኔቶች እንቅስቃሴ አንድ ዓይነት እና በክበብ ውስጥ እንደተከሰተ ያምኑ ነበር. እና እኔ ብቻ ኬፕለር የምህዋራቸውን ትክክለኛ ቅርፅ እና የሰለስቲያል አካላት በፀሐይ ዙሪያ በሚሽከረከሩበት ጊዜ የሚለዋወጡበትን ንድፍ አቋቋመ።

በየትኛውም ፕላኔት ወይም በተፈጥሮው ሳተላይት ውስጥ የሰው ሰራሽ አካል እንቅስቃሴን እንዲሁም ፀሐይን ሲያሰላ የኮስሚክ ፍጥነት (የመጀመሪያ ፣ ሁለተኛ ወይም ሦስተኛ) ጽንሰ-ሀሳብ ጥቅም ላይ ይውላል። በዚህ መንገድ የማምለጫውን ፍጥነት መወሰን ይችላሉ, ለምሳሌ ለጨረቃ, ቬነስ, ሜርኩሪ እና ሌሎች የሰማይ አካላት. እነዚህ ፍጥነቶች የሰለስቲያል አካልን ብዛት ግምት ውስጥ በማስገባት ቀመሮችን በመጠቀም ማስላት አለባቸው, የስበት ኃይልን ማሸነፍ አለበት.

ሦስተኛው የጠፈር አካል ሊታወቅ የሚችለው የጠፈር መንኮራኩሩ ከፀሐይ ጋር በተገናኘ ፓራቦሊክ የእንቅስቃሴ አቅጣጫ ሊኖረው ይገባል በሚለው ሁኔታ ላይ በመመስረት ነው። ይህንን ለማድረግ በምድር ላይ በሚነሳበት ጊዜ እና ወደ ሁለት መቶ ኪሎሜትር ከፍታ ላይ, ፍጥነቱ በግምት 16.6 ኪሎ ሜትር በሰከንድ መሆን አለበት.

በዚህ መሠረት የጠፈር ፍጥነቶች ለሌሎች ፕላኔቶች ገጽታ እና ለሳተላይቶቻቸውም ሊሰላ ይችላል። ስለዚህ, ለምሳሌ, ለጨረቃ, የመጀመሪያው ኮስሚክ በሰከንድ 1.68 ኪሎሜትር, ሁለተኛው - 2.38 ኪሎሜትር በሰከንድ ይሆናል. ሁለተኛው የማርስ እና ቬኑስ የማምለጫ ፍጥነት በቅደም ተከተል 5.0 ኪሎ ሜትር በሰከንድ እና 10.4 ኪሎ ሜትር በሰከንድ ነው።

ከአንድ የተወሰነ ፕላኔት መጠን እና የስበት መስክ ጋር የተያያዙ ሁለት ባህሪያትን "ኮስሚክ" ፍጥነቶችን ለመወሰን. ፕላኔቷን እንደ አንድ ኳስ እንቆጥራለን.

ሩዝ. 5.8. በመሬት ዙሪያ ያሉ የሳተላይቶች የተለያዩ አቅጣጫዎች

የመጀመሪያው የጠፈር ፍጥነትአንድ አካል በምድር ዙሪያ በክብ ምህዋር የሚንቀሳቀስበት፣ ማለትም ወደ ምድር ሰራሽ ሳተላይት የሚቀየርበትን በአግድም የሚመራ ዝቅተኛ ፍጥነት ብለው ይጠሩታል።

ይህ እርግጥ ነው, አንድ ሃሳባዊ ነው, በመጀመሪያ, ፕላኔቱ ኳስ አይደለም, እና ሁለተኛ, ፕላኔቱ በበቂ ሁኔታ ጥቅጥቅ ከባቢ ከሆነ, ከዚያም እንዲህ ያለ ሳተላይት - ወደ መምጠቅ ቢቻል እንኳ - በጣም በፍጥነት ይቃጠላል. ሌላው ነገር፣ እንበል፣ በአማካይ ከ200 ኪሎ ሜትር በላይ ከፍታ ላይ በ ionosphere ውስጥ የምትበር የምድር ሳተላይት የምህዋር ራዲየስ ያለው ሲሆን ይህም ከምድር አማካኝ ራዲየስ በ 3% ገደማ ብቻ ይለያል።

ራዲየስ ባለው ክብ ምህዋር ውስጥ የሚንቀሳቀስ ሳተላይት (ምስል 5.9) በመሬት ስበት ኃይል ይሠራል ፣ ይህም መደበኛ ፍጥነት ይጨምራል።

ሩዝ. 5.9. በክብ ምህዋር ውስጥ የሰው ሰራሽ ምድር ሳተላይት እንቅስቃሴ

በኒውተን ሁለተኛ ህግ መሰረት አለን።

ሳተላይቱ ወደ ምድር ገጽ ቅርብ ከሆነ ፣ ከዚያ

ስለዚህ ፣ በምድር ላይ እናገኛለን

እሱ በእውነቱ በፕላኔቷ መለኪያዎች እንደሚወሰን ማየት ይቻላል-ራዲየስ እና መጠኑ።

በምድር ዙሪያ የሳተላይት አብዮት ጊዜ ነው።

የሳተላይት ምህዋር ራዲየስ የት ነው, እና የእሱ ምህዋር ፍጥነት ነው.

ዝቅተኛው የምህዋር ጊዜ እሴት የሚገኘው ራዲየስ ከፕላኔቷ ራዲየስ ጋር እኩል በሆነ ምህዋር ውስጥ ሲንቀሳቀስ ነው።

ስለዚህ የመጀመሪያው የማምለጫ ፍጥነት በዚህ መንገድ ሊገለጽ ይችላል፡ የሳተላይት ፍጥነት በፕላኔቷ ዙሪያ በትንሹ የአብዮት ጊዜ ያለው ክብ ምህዋር ነው።

የምሕዋር ጊዜ እየጨመረ በሚሄድ የኦርቢታል ራዲየስ ይጨምራል።

የሳተላይት አብዮት ጊዜ ከምድር ዘንግ ዙሪያ ካለው አብዮት ጊዜ ጋር እኩል ከሆነ እና የመዞሪያቸው አቅጣጫ የሚገጣጠም ከሆነ እና ምህዋርው በኢኳቶሪያል አውሮፕላን ውስጥ የሚገኝ ከሆነ ታዲያ እንዲህ ዓይነቱ ሳተላይት ይባላል። ጂኦስቴሽነሪ.

የጂኦስቴሽነሪ ሳተላይት ሁልጊዜ በምድር ገጽ ላይ በተመሳሳይ ነጥብ ላይ ይንጠለጠላል (ምስል 5.10)።

ሩዝ. 5.10. የጂኦስቴሽነሪ ሳተላይት እንቅስቃሴ

አንድ አካል የስበት ቦታን ለመተው ፣ ማለትም ፣ ወደ ምድር መሳብ ጉልህ ሚና መጫወት ወደሚያቆምበት ወደዚህ ርቀት ለመሄድ ፣ አስፈላጊ ነው ። ሁለተኛ የማምለጫ ፍጥነት(ምስል 5.11).

ሁለተኛ የማምለጫ ፍጥነትበመሬት ስበት መስክ ውስጥ ያለው ምህዋር ፓራቦሊክ ይሆናል ፣ ማለትም ሰውነቱ ወደ ፀሐይ ሳተላይትነት እንዲቀየር ለሰው አካል መሰጠት ያለበትን ዝቅተኛውን ፍጥነት ብለው ይጠሩታል።

ሩዝ. 5.11. ሁለተኛ የማምለጫ ፍጥነት

አንድ አካል (አካባቢያዊ ተቃውሞ በሌለበት ጊዜ) የስበት ኃይልን ለማሸነፍ እና ወደ ውጫዊው ጠፈር ውስጥ ለመግባት በፕላኔቷ ላይ ያለው የሰውነት ጉልበት ጉልበት በፕላኔቷ ላይ ከሚሰራው ስራ ጋር እኩል መሆን (ወይም የበለጠ) መሆን አለበት. የስበት ኃይል. የሜካኒካል ሃይል ጥበቃ ህግን እንፃፍ እንደዚህ ያለ አካል. በፕላኔቷ ላይ በተለይም በመሬት ላይ

ሰውነቱ ከፕላኔቷ ወሰን በሌለው ርቀት ላይ ካረፈ ፍጥነቱ አነስተኛ ይሆናል።

እነዚህን ሁለት መግለጫዎች በማመሳሰል እናገኛለን

ለሁለተኛው የማምለጫ ፍጥነት ከየት አለን

የሚፈለገውን ፍጥነት (የመጀመሪያ ወይም ሁለተኛ የኮስሚክ ፍጥነት) ለተነሳው ነገር ለማካፈል የምድርን የማሽከርከር መስመራዊ ፍጥነት መጠቀም ጥሩ ነው ፣ ማለትም ፣ እኛ እንዳለን ይህ ፍጥነት ወደ ወገብ አካባቢ በተቻለ መጠን በቅርብ ማስጀመር ። ታይቷል, 463 ሜትር / ሰ (ይበልጥ በትክክል 465.10 m / s). በዚህ ሁኔታ, የማስጀመሪያው አቅጣጫ ከምድር አዙሪት አቅጣጫ ጋር - ከምዕራብ እስከ ምስራቅ. በዚህ መንገድ በሃይል ወጪዎች ውስጥ ብዙ በመቶ ሊያገኙ እንደሚችሉ ማስላት ቀላል ነው.

በመወርወር ቦታ ላይ በሰውነት ላይ በተሰጠው የመጀመሪያ ፍጥነት ላይ በመመስረት በምድር ላይ የሚከተሉት የእንቅስቃሴ ዓይነቶች ሊኖሩ ይችላሉ (ምስል 5.8 እና 5.12)

ሩዝ. 5.12. በመወርወር ፍጥነት ላይ በመመስረት የንጥል መሄጃ ቅርጾች

በማንኛውም ሌላ የጠፈር አካል የስበት መስክ ውስጥ ያለው እንቅስቃሴ, ለምሳሌ, ፀሐይ, በትክክል በተመሳሳይ መንገድ ይሰላል. የብርሃኑን የስበት ኃይል ለማሸነፍ እና ከስርአተ-ፀሀይ ለመተው ከፀሀይ አንፃር በእረፍት ላይ ያለ እና ከምድር ምህዋር ራዲየስ ጋር እኩል ርቀት ላይ የሚገኝ ነገር (ከላይ ያለውን ይመልከቱ) በትንሹ ፍጥነት መሰጠት አለበት። ፣ ከእኩልነት ተወስኗል

የምድር ምህዋር ራዲየስ የት እንደሆነ እና የፀሀይ ብዛት እንደሆነ አስታውስ።

ይህ ለሁለተኛው የማምለጫ ፍጥነት ከሚገልጸው ጋር ተመሳሳይነት ያለው ቀመር ይመራል, ይህም የምድርን ብዛት በፀሐይ እና በምድራችን ራዲየስ በመሬት ምህዋር ራዲየስ መተካት አስፈላጊ ነው.

ይህ በመሬት ምህዋር ውስጥ ለሚገኝ ቋሚ አካል የፀሐይን ስበት ለማሸነፍ መሰጠት ያለበት ዝቅተኛው ፍጥነት መሆኑን አጽንኦት እናድርግ።

ግንኙነቱንም ልብ ይበሉ

ከምድር ምህዋር ፍጥነት ጋር። ይህ ግንኙነት, መሆን እንዳለበት - ምድር የፀሐይ ሳተላይት ናት, ከመጀመሪያው እና በሁለተኛው የጠፈር ፍጥነቶች መካከል እና ተመሳሳይ ነው.

በተግባር, ሮኬት ከምድር ላይ እናስነሳለን, ስለዚህ በፀሐይ ዙሪያ በሚዞሩ እንቅስቃሴዎች ውስጥ ይሳተፋል. ከላይ እንደሚታየው ምድር በፀሐይ ዙሪያ በቀጥታ ፍጥነት ይንቀሳቀሳል

በፀሐይ ዙሪያ የምድር እንቅስቃሴ አቅጣጫ ሮኬቱን ማስወንጨፍ ተገቢ ነው.

በምድር ላይ ላለ አካል ከፀሐይ ስርአቱ ለዘለአለም እንዲወጣ መሰጠት ያለበት ፍጥነት ይባላል ሦስተኛው የማምለጫ ፍጥነት .

ፍጥነቱ የጠፈር መንኮራኩሩ ከስበት ዞን በሚወጣበት አቅጣጫ ይወሰናል. በጥሩ ጅምር ይህ ፍጥነት በግምት = 6.6 ኪሜ በሰከንድ ነው።

የዚህን ቁጥር አመጣጥ ከኃይል ግምት ውስጥም መረዳት ይቻላል. ከመሬት አንጻር ያለውን ፍጥነት ለሮኬቱ መንገር በቂ ይመስላል

በፀሐይ ዙሪያ የምድር እንቅስቃሴ አቅጣጫ, እና የፀሃይ ስርዓቱን ይተዋል. ነገር ግን ምድር የራሷ የሆነ የስበት መስክ ባይኖራት ኖሮ ይህ ትክክል ነው። ቀደም ሲል ከስበት ቦታው በመነሳት ሰውነቱ እንደዚህ አይነት ፍጥነት ሊኖረው ይገባል. ስለዚህ, ሶስተኛው የማምለጫ ፍጥነትን ማስላት ሁለተኛውን የማምለጫ ፍጥነትን ከማስላት ጋር በጣም ተመሳሳይ ነው, ነገር ግን ከተጨማሪ ሁኔታ ጋር - ከምድር በጣም ርቀት ላይ ያለ አካል አሁንም ፍጥነት ሊኖረው ይገባል.

በዚህ ሒሳብ ውስጥ፣ ለሁለተኛው የማምለጫ ፍጥነት ቀደም ሲል በተገኘው ቀመር መሠረት ከሁለተኛው የማምለጫ ፍጥነት አንፃር የአንድን አካል እምቅ ኃይል በምድር ገጽ ላይ (በሂሳቡ በግራ በኩል ያለው ሁለተኛው ቃል) መግለጽ እንችላለን።

ከዚህ እናገኛለን

ተጭማሪ መረጃ

http://www.plib.ru/library/book/14978.html - Sivukhin D.V. አጠቃላይ የፊዚክስ ኮርስ፣ ጥራዝ 1፣ መካኒክስ Ed. ሳይንስ 1979 - ገጽ 325-332 (§61, 62): ለሁሉም የጠፈር ፍጥነቶች (ሦስተኛውን ጨምሮ) ቀመሮች ተወስደዋል, የጠፈር መንቀሳቀሻ ችግሮች ተፈትተዋል, የኬፕለር ህጎች ከዓለም አቀፋዊ የስበት ህግ የተወሰዱ ናቸው.

http://kvant.mirror1.mccme.ru/1986/04/polet_k_solncu.html - መጽሔት "Kvant" - ወደ ፀሐይ (A. Byalko) የጠፈር መንኮራኩር በረራ.

http://kvant.mirror1.mccme.ru/1981/12/zvezdnaya_dinamika.html - Kvant መጽሔት - የከዋክብት ተለዋዋጭ (ኤ. Chernin).

http://www.plib.ru/library/book/17005.html - Strelkov S.P. መካኒክስ Ed. ሳይንስ 1971 - ገጽ 138–143 (§§ 40፣ 41)፡ viscous friction፣ የኒውተን ህግ።

http://kvant.mirror1.mccme.ru/pdf/1997/06/kv0697sambelashvili.pdf - "Kvant" መጽሔት - የስበት ማሽን (A. Sambelashvili).

http://publ.lib.ru/ARCHIVES/B/""Bibliotechka_""Kvant"/_""Bibliotechka_""Kvant"".html#029 - A.V. ቢያልኮ "ፕላኔታችን - ምድር". ሳይንስ 1983፣ ምዕ. 1, አንቀጽ 3, ገጽ 23-26 - በእኛ ጋላክሲ ውስጥ ያለው የፀሐይ ስርዓት አቀማመጥ ፣ የፀሐይ እና የጋላክሲው እንቅስቃሴ አቅጣጫ እና ፍጥነት ከጠፈር ማይክሮዌቭ ዳራ ጨረር አንፃር ያሳያል።

ከጥንት ጊዜያት ጀምሮ ሰዎች የዓለምን መዋቅር ችግር ይፈልጋሉ. ከክርስቶስ ልደት በፊት በ3ኛው ክፍለ ዘመን፣ የሳሞሱ ግሪካዊ ፈላስፋ አርስጥሮኮስ ምድር በፀሐይ ዙሪያ እንደምትሽከረከር ሀሳቡን ገልጿል፣ እናም የፀሐይ እና የምድርን ርቀቶች እና መጠኖች ከጨረቃ አቀማመጥ ለማስላት ሞክሯል። የሳሞሱ አርስጥሮኮስ ማሳያ መሣሪያ ፍጽምና የጎደለው ስለነበር፣ አብዛኞቹ የዓለም የፒታጎሪያን ጂኦሴንትሪክ ሥርዓት ደጋፊ ሆነዋል።
ወደ ሁለት ሺህ ዓመታት ገደማ አለፈ, እና ፖላንዳዊው የሥነ ፈለክ ተመራማሪ ኒኮላስ ኮፐርኒከስ የዓለምን ሄሊኮ-ማዕከላዊ መዋቅር ሀሳብ ፍላጎት አደረበት. በ 1543 ሞተ, እና ብዙም ሳይቆይ የህይወት ስራው በተማሪዎቹ ታትሟል. የኮፐርኒከስ ሞዴል እና የሰማይ አካላት አቀማመጥ በሄሊዮሴንትሪክ ስርዓት ላይ የተመሰረተው የጉዳዩን ሁኔታ በትክክል ያንጸባርቃል.
ከግማሽ ምዕተ ዓመት በኋላ ጀርመናዊው የሒሳብ ሊቅ ዮሃንስ ኬፕለር የዴንማርካዊው የሥነ ፈለክ ተመራማሪ ታይኮ ብራሄ የሰማይ አካላትን ምልከታ አስመልክቶ የጻፏቸውን ጥንቃቄ የተሞላበት ማስታወሻዎች በመጠቀም የኮፐርኒካን ሞዴል ስህተቶችን የሚያስቀር የፕላኔቶች እንቅስቃሴ ህጎችን አወጣ።
የ 17 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ በታላቁ እንግሊዛዊ ሳይንቲስት አይዛክ ኒውተን ስራዎች ተለይቶ ይታወቃል. የኒውተን የሜካኒክስ እና ሁለንተናዊ ስበት ህጎች እየሰፋ እና ከኬፕለር ምልከታ ለተገኙት ቀመሮች የንድፈ ሃሳባዊ ማረጋገጫ ሰጡ።
በመጨረሻም፣ በ1921፣ አልበርት አንስታይን በአሁኑ ጊዜ የሰማይ አካላትን መካኒኮች በትክክል የሚገልፀውን አጠቃላይ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ አቀረበ። የኒውተን ቀመሮች የክላሲካል ሜካኒክስ እና የስበት ፅንሰ-ሀሳብ አሁንም ለአንዳንድ ስሌቶች ከፍተኛ ትክክለኛነትን ለማይፈልጉ እና አንጻራዊ ተፅእኖዎች ችላ ሊባሉ ይችላሉ።

ለኒውተን እና ለቀድሞዎቹ ምስጋና ይግባውና እኛ ማስላት እንችላለን-

  • አካሉ የተሰጠውን ምህዋር ለመጠበቅ ምን ፍጥነት ሊኖረው ይገባል በመጀመሪያ የማምለጫ ፍጥነት)
  • የፕላኔቷን ስበት አሸንፎ የኮከብ ሳተላይት ለመሆን አንድ አካል በምን ፍጥነት መንቀሳቀስ አለበት? ሁለተኛ የማምለጫ ፍጥነት)
  • የፕላኔቷን ስርዓት ለመልቀቅ ዝቅተኛው የሚያስፈልገው ፍጥነት ሦስተኛው የማምለጫ ፍጥነት)

ማንኛውም ነገር ወደላይ እየተወረወረ ፈጥኖም ይሁን ዘግይቶ ወደ ምድር ላይ ያበቃል፣ ድንጋይ፣ ወረቀት ወይም ቀላል ላባ። በተመሳሳይ ከግማሽ ምዕተ ዓመት በፊት ሳተላይት ወደ ህዋ አምጥቋል፣ የጠፈር ጣቢያ ወይም ጨረቃ በምድራችን ምንም ያልተነካቸው ይመስል በመዞሪያቸው ውስጥ መዞራቸውን ቀጥለዋል። ይህ ለምን እየሆነ ነው? ለምንድነው ጨረቃ ወደ ምድር የመውደቅ ስጋት የሌለባት, እና ምድር ለምን ወደ ፀሐይ አትሄድም? በእርግጥ በአለም አቀፍ የስበት ኃይል አይነኩም?

ከትምህርት ቤቱ የፊዚክስ ኮርስ የምንረዳው ሁለንተናዊ የስበት ኃይል በማንኛውም ቁሳዊ አካል ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድር ነው። ከዚያም የስበት ኃይልን የሚያጠፋ ኃይል አለ ብሎ ማሰብ ምክንያታዊ ይሆናል። ይህ ኃይል ብዙውን ጊዜ ሴንትሪፉጋል ይባላል። ትንሽ ክብደትን ወደ ክር አንድ ጫፍ በማሰር እና በክበብ ውስጥ በማንሳት ውጤቱ በቀላሉ ሊሰማ ይችላል. ከዚህም በላይ የመዞሪያው ፍጥነት ከፍ ባለ መጠን የክርው ውጥረት እየጠነከረ ይሄዳል, እና ጭነቱን በዝግታ የምናዞረው, የመውደቁ እድሉ ይጨምራል.

ስለዚህ, እኛ "የጠፈር ፍጥነት" ጽንሰ-ሐሳብ በጣም ቅርብ ነን. በአጭሩ ማንኛውም ነገር የሰማይ አካልን ስበት ለማሸነፍ የሚያስችል ፍጥነት ተብሎ ሊገለጽ ይችላል። ሚናው ፕላኔት, የእሱ ወይም ሌላ ስርዓት ሊሆን ይችላል. በምህዋር ውስጥ የሚንቀሳቀስ ማንኛውም ነገር የማምለጫ ፍጥነት አለው። በነገራችን ላይ የምህዋሩ መጠን እና ቅርፅ የተመካው የተሰጠው ነገር ሞተሮች በሚጠፉበት ጊዜ በተቀበለው የፍጥነት መጠን እና አቅጣጫ እና ይህ ክስተት በተከሰተበት ከፍታ ላይ ነው።

አራት ዓይነት የማምለጫ ፍጥነት አለ። ከመካከላቸው በጣም ትንሹ የመጀመሪያው ነው. ይህ ወደ ክብ ምህዋር ለመግባት ሊኖረው የሚገባው ዝቅተኛው ፍጥነት ነው። የእሱ ዋጋ በሚከተለው ቀመር ሊወሰን ይችላል.

V1=√µ/ር፣ የት

µ - የጂኦሴንትሪክ ስበት ቋሚ (µ = 398603 * 10(9) m3/s2);

r ከመነሻው ነጥብ እስከ ምድር መሃል ያለው ርቀት ነው.

የፕላኔታችን ቅርፅ ፍጹም ሉል ስላልሆነ (በምሰሶዎቹ ላይ በትንሹ የተነጠፈ ይመስላል) ከመሃል እስከ ላይ ያለው ርቀት በምድር ወገብ ላይ - 6378.1. 10 (3) ሜትር, እና በትንሹ ምሰሶዎች - 6356.8. 10(3) ሜትር አማካዩን ዋጋ ከወሰድን - 6371. 10 (3) ሜትር, ከዚያም V1 ከ 7.91 ኪሜ / ሰ ጋር እኩል እናገኛለን.

የጠፈር ፍጥነቱ ከዚህ እሴት በለጠ ቁጥር ምህዋር በይበልጥ ይረዝማል፣ ከምድር ወደ ታላቅ ርቀት ይሸጋገራል። በአንድ ወቅት ይህ ምህዋር ይሰበራል፣ የፓራቦላ ቅርጽ ይይዛል፣ እናም የጠፈር መንኮራኩሩ የጠፈርን ስፋት ለማረስ ይነሳል። ፕላኔቷን ለመልቀቅ, መርከቡ ሁለተኛ የማምለጫ ፍጥነት ሊኖረው ይገባል. በቀመር V2=√2µ/r በመጠቀም ሊሰላ ይችላል። ለፕላኔታችን ይህ ዋጋ 11.2 ኪ.ሜ / ሰ ነው.

የሥነ ፈለክ ተመራማሪዎች ለእያንዳንዱ የቤታችን ስርዓት ፕላኔት የመጀመሪያው እና ሁለተኛው የማምለጫ ፍጥነት ምን እንደሆነ ወስነዋል። ቋሚውን µ በምርት fM ከቀየሩት በቀላሉ ከላይ የተጠቀሱትን ቀመሮች በመጠቀም ሊሰሉ ይችላሉ፣ በዚህ ውስጥ M የሰለስቲያል የፍላጎት አካል ብዛት እና ረ የስበት ቋሚ (f = 6.673 x 10(-11) m3 /(ኪግ x s2)።

ሦስተኛው የጠፈር ፍጥነት ማንም ሰው የፀሐይን ስበት እንዲያሸንፍ እና የትውልድ አገሩን የፀሃይ ስርአቱን እንዲተው ያስችለዋል. ከፀሀይ አንፃር ካሰሉት 42.1 ኪ.ሜ በሰከንድ ዋጋ ያገኛሉ። እና ከምድር ወደ የፀሐይ ምህዋር ለመግባት, ወደ 16.6 ኪ.ሜ / ሰከንድ ማፋጠን ያስፈልግዎታል.

እና በመጨረሻም, አራተኛው የማምለጫ ፍጥነት. በእሱ እርዳታ የጋላክሲውን ስበት በራሱ ማሸነፍ ይችላሉ. መጠኑ እንደ ጋላክሲው መጋጠሚያዎች ይለያያል። ለኛ፣ ይህ ዋጋ በግምት 550 ኪ.ሜ / ሰ (ከፀሐይ አንፃር ከተሰላ) ነው።

    ሰው ሰራሽ የምድር ሳተላይቶች ምንድን ናቸው?

    ምን ዓላማ አላቸው?

ሰው ሰራሽ በሆነው የምድር ሳተላይት ላይ መሰጠት ያለበትን ፍጥነት እናሰላው በክብ ምህዋር ውስጥ ከምድር ከፍታ በሰአት ላይ።

በከፍታ ቦታዎች ላይ አየሩ በጣም አልፎ አልፎ ነው እናም በውስጡ ለሚንቀሳቀሱ አካላት ትንሽ ተቃውሞ አይሰጥም. ስለዚህ, የጅምላ m ሳተላይት የሚነካው ወደ ምድር መሃል በሚመራው የስበት ኃይል ብቻ ነው (ምስል 3.8).

በኒውተን ሁለተኛ ህግ መሰረት m cs = .

የሳተላይት ሴንትሪፔታል ፍጥነት በቀመርው ይወሰናል የት h የሳተላይት ከፍታ ከምድር ገጽ በላይ ነው. በአለምአቀፍ የስበት ህግ መሰረት በሳተላይት ላይ የሚሠራው ኃይል በቀመርው ይወሰናል M የምድር ብዛት ባለበት።

የተገኙትን አገላለጾች ለኤፍ እና ሀ ለኒውተን ሁለተኛ ህግ ወደ እኩልነት በመተካት እናገኛለን

ከተፈጠረው ቀመር የሳተላይቱ ፍጥነት ከምድር ገጽ ላይ ባለው ርቀት ላይ የተመሰረተ ነው-ይህ ርቀት በጨመረ መጠን በክብ ምህዋር ውስጥ ፍጥነቱ ይቀንሳል. ይህ ፍጥነት በሳተላይት ብዛት ላይ የተመካ እንዳልሆነ ልብ ሊባል የሚገባው ነው. ይህ ማለት ማንኛውም አካል የተወሰነ ፍጥነት ከተሰጠው የምድር ሳተላይት ሊሆን ይችላል. በተለይም በ h = 2000 ኪሜ = 2 10 6 ሜትር, ፍጥነቱ υ ≈ 6900 ሜትር / ሰ ነው.

የጂ እና የኤም እና አር እሴቶችን ለምድር በቀመር (3.7) በመተካት ለምድር ሳተላይት የመጀመሪያውን የማምለጫ ፍጥነት እናሰላለን።

υ 1 ≈ 8 ኪ.ሜ.

እንዲህ ዓይነቱ ፍጥነት በምድር ገጽ ላይ በአግድም አቅጣጫ ለአንድ አካል ከተሰጠ ከባቢ አየር በሌለበት ጊዜ በክብ ምህዋር ውስጥ እየተሽከረከረ የምድር ሰራሽ ሳተላይት ይሆናል።

ይህን ፍጥነት ወደ ሳተላይቶች ማስተላለፍ የሚችሉት በቂ ኃይለኛ የጠፈር ሮኬቶች ብቻ ናቸው። በአሁኑ ጊዜ በሺዎች የሚቆጠሩ ሰው ሰራሽ ሳተላይቶች ምድርን ይዞራሉ።

ማንኛውም አካል አስፈላጊው ፍጥነት ከተሰጠው የሌላ አካል (ፕላኔት) ሰው ሰራሽ ሳተላይት ሊሆን ይችላል.

ለአንቀጹ ጥያቄዎች

    1. የመጀመሪያውን የማምለጫ ፍጥነት የሚወስነው ምንድን ነው?

    2. በየትኛውም ፕላኔት ሳተላይት ላይ ምን ዓይነት ኃይሎች ይሠራሉ?

    3. ምድር የፀሐይ ሳተላይት ናት ልንል እንችላለን?

    4. ለፕላኔቷ ሳተላይት የምህዋር ጊዜ አገላለጽ ያውጡ።

    5 የጠፈር መንኮራኩር ጥቅጥቅ ወዳለው የከባቢ አየር ክፍል ሲገባ ፍጥነት እንዴት ይቀየራል? ከቀመር (3.6) ጋር ተቃርኖዎች አሉ?