Kaçış hızı 1 nedir? Harika isimlerin hayatı

İlk kaçış hızı, gezegenin yüzeyinin üzerinde yatay olarak hareket eden bir cismin üzerine düşmeyeceği, dairesel bir yörüngede hareket edeceği minimum hızdır.

Bir cismin hareketini ele alalım. eylemsizlik sistemi referans - Dünya'ya göre.

Bu durumda, yörüngedeki nesne ona iki kuvvet etki edeceğinden hareketsiz olacaktır: merkezkaç kuvveti ve yerçekimi kuvveti.

burada m nesnenin kütlesi, M gezegenin kütlesi, G yer çekimi sabitidir (6,67259 10 −11 m? kg −1 s −2),

İlk kaçış hızı R, gezegenin yarıçapıdır. Değiştirme sayısal değerler(Dünya için 7,9 km/s

İlk kaçış hızı ivme yoluyla belirlenebilir serbest düşüş- g = GM/R? olduğundan, o zaman

İkinci kozmik hız, kütlesi, kütlesine kıyasla ihmal edilebilecek kadar küçük olan bir nesneye verilmesi gereken en düşük hızdır. gök cismi, üstesinden gelmek yerçekimi çekimi Bu gök cisminin etrafında dairesel bir yörünge bırakıyor.

Enerjinin korunumu yasasını yazalım

soldaki kinetik ve potansiyel enerji gezegenin yüzeyinde. Burada m test edilen cismin kütlesi, M gezegenin kütlesi, R gezegenin yarıçapı, G yer çekimi sabiti, v 2 ikinci kaçış hızıdır.

Birinci ve ikinci kozmik hızlar arasında basit bir ilişki vardır:

Kaçış hızının karesi, belirli bir noktadaki Newton potansiyelinin iki katına eşittir:

İlgilendiğiniz bilgileri bilimsel arama motoru Otvety.Online'da da bulabilirsiniz. Arama formunu kullanın:

Konu 15 hakkında daha fazla bilgi. 1. ve 2. kozmik hızlar için formüllerin türetilmesi:

  1. Maxwell'in hız dağılımı. Bir molekülün en muhtemel karekök ortalama hızı.
  2. 14. Dairesel hareket için Kepler'in üçüncü yasasının türetilmesi
  3. 1. Eliminasyon oranı. Eliminasyon hızı sabiti. Yarı eleme süresi
  4. 7.7. Rayleigh-Jeans formülü. Planck'ın hipotezi. Planck'ın formülü
  5. 13. Uzay ve havacılık jeodezisi. Su ortamında sondajın özellikleri. Yakın mesafe makine görüş sistemleri.
  6. 18. Konuşma kültürünün etik yönü. Konuşma görgü kuralları ve iletişim kültürü. Konuşma görgü kuralları formülleri. Tanışma, tanışma, selamlama ve veda için görgü kuralları formülleri. Rus konuşma görgü kurallarında hitap biçimleri olarak “Siz” ve “Siz”. Konuşma görgü kurallarının ulusal özellikleri.

Gezegenimizin. Nesne düzensiz ve düzensiz hareket edecektir. Bunun nedeni ivme ve hızın iç içe olmasıdır. bu durumda yön ve büyüklükte sabit hız/ivme koşullarını sağlamayacaktır. Bu iki vektör (hız ve ivme), yörünge boyunca hareket ettikçe sürekli olarak yönlerini değiştirecektir. Bu nedenle böyle bir harekete bazen hareket denir. sabit hız dairesel bir yörüngede

Birinci kozmik hız, bir cismin dairesel bir yörüngeye oturtulabilmesi için verilmesi gereken hızdır. Aynı zamanda benzer hale gelecektir. Yani ilk kozmik hız, Dünya yüzeyinin üzerinde hareket eden bir cismin üzerine düşmeyeceği, yörüngede hareket etmeye devam edeceği hızdır.

Hesaplama kolaylığı açısından, bu hareketin eylemsiz olmayan bir referans çerçevesinde meydana geldiğini düşünebiliriz. Daha sonra yörüngedeki cismin hareketsiz olduğu düşünülebilir, çünkü ona iki yerçekimi etki edecektir. Sonuç olarak birincisi bu iki kuvvetin eşitliği dikkate alınarak hesaplanacaktır.

Gezegenin kütlesini, vücudun kütlesini ve yerçekimi sabitini dikkate alan belirli bir formüle göre hesaplanır. Değiştirme bilinen değerler Belli bir formüle göre şunu elde ederler: İlk kozmik hız saniyede 7,9 kilometredir.

Birinci kozmik hıza ek olarak ikinci ve üçüncü hızlar da vardır. Kozmik hızların her biri, belirli formüller kullanılarak hesaplanır ve fiziksel olarak, Dünya gezegeninin yüzeyinden fırlatılan herhangi bir cismin şu hıza dönüşme hızı olarak yorumlanır: yapay uydu(bu, ilk kozmik hıza ulaşıldığında olur) veya Dünya'nın çekim alanını terk eder (bu, ikinci kozmik hıza ulaşıldığında olur) veya Güneş'in çekim gücünü yenerek Güneş sistemini terk eder (bu, üçüncü kozmik hıza ulaşıldığında olur) hız).

Saniyede 11,18 kilometre hıza (ikinci kozmik hız) ulaşarak gezegenlere doğru uçabilmektedir. güneş sistemi: Venüs, Mars, Merkür, Satürn, Jüpiter, Neptün, Uranüs. Ancak bunlardan herhangi birine ulaşmak için hareketleri dikkate alınmalıdır.

Daha önce bilim adamları, gezegenlerin hareketinin tekdüze olduğuna ve bir daire şeklinde gerçekleştiğine inanıyorlardı. Ve sadece I. Kepler kurdu gerçek üniforma yörüngeleri ve gök cisimlerinin Güneş etrafında döndükçe hareket hızlarının değişmesine göre değişen desen.

Hareket hesaplanırken kaçış hızı kavramı (birinci, ikinci veya üçüncü) kullanılır yapay vücut herhangi bir gezegene veya onun doğal uydu, aynı zamanda Güneş. Bu şekilde örneğin Ay, Venüs, Merkür ve diğer gök cisimlerinin kaçış hızını belirleyebilirsiniz. Bu hızlar, yerçekimi kuvvetinin aşılması gereken gök cisminin kütlesini hesaba katan formüller kullanılarak hesaplanmalıdır.

Üçüncü kozmik şu şarta göre belirlenebilir: uzay aracı Güneş'e göre parabolik bir hareket yörüngesine sahip olmalıdır. Bunun için Dünya yüzeyinde ve yaklaşık iki yüz kilometre yükseklikte fırlatma sırasında hızının saniyede yaklaşık 16,6 kilometre olması gerekiyor.

Buna göre diğer gezegenlerin yüzeyleri ve uyduları için de kozmik hızlar hesaplanabilmektedir. Yani örneğin Ay için ilk kozmik olan saniyede 1,68 kilometre, ikincisi ise saniyede 2,38 kilometre olacaktır. Mars ve Venüs'ün ikinci kaçış hızı sırasıyla saniyede 5,0 kilometre ve saniyede 10,4 kilometredir.

İlk kozmik hız (dairesel hız)- Bir nesneyi yermerkezli bir yörüngeye fırlatmak için verilmesi gereken minimum hız. Başka bir deyişle, ilk kaçış hızı, gezegen yüzeyinin üzerinde yatay olarak hareket eden bir cismin üzerine düşmeyeceği, dairesel bir yörüngede hareket edeceği minimum hızdır.

Hesaplama ve Anlama

Eylemsiz bir referans çerçevesinde, Dünya çevresinde dairesel bir yörüngede hareket eden bir nesne yalnızca tek bir kuvvete, Dünyanın yerçekimi kuvvetine maruz kalacaktır. Bu durumda cismin hareketi ne düzgün ne de düzgün ivmeli olacaktır. Bunun nedeni, hız ve ivmenin (skaler değil, vektör büyüklükleri) bu durumda hareketin tekdüzelik/tekdüze ivmelenme koşullarını, yani sabit (büyüklük ve yönde) hız/ivme ile hareket koşullarını karşılamamasıdır. Nitekim hız vektörü sürekli olarak Dünya yüzeyine teğet olarak yönlendirilecek, ivme vektörü ise Dünya'nın merkezine dik olacak, yörünge boyunca hareket ettikçe bu vektörler sürekli yön değiştirecektir. Bu nedenle, eylemsiz bir referans çerçevesinde bu tür bir harekete genellikle "sabit bir yörüngeye sahip dairesel bir yörüngedeki hareket" adı verilir. modulo hız."

Çoğu zaman, kolaylık olması açısından, ilk kozmik hızın hesaplamaları, bu hareketi Dünya'ya göre eylemsiz olmayan bir referans çerçevesinde dikkate alarak ilerler. Bu durumda, yörüngedeki nesne ona iki kuvvet etki edeceğinden hareketsiz olacaktır: merkezkaç kuvveti ve yerçekimi kuvveti. Buna göre ilk kaçış hızının hesaplanması için bu kuvvetlerin eşitliğinin dikkate alınması gerekir.

Daha doğrusu, vücuda tek bir kuvvet etki eder - yerçekimi kuvveti. Merkezkaç kuvveti Dünya'ya etki eder. Duruma göre hesaplanan merkezcil kuvvet dönme hareketi, yer çekimi kuvvetine eşittir. Hız, bu kuvvetlerin eşitliğine göre hesaplanır.

m\frac(v_1^2)(R)=G\frac(Mm)(R^2), v_1=\sqrt(G\frac(M)(R)),

Nerede M- nesnenin kütlesi, M- gezegenin kütlesi, G- yerçekimi sabiti, v_1- ilk kaçış hızı, R- gezegenin yarıçapı. Sayısal değerlerin değiştirilmesi (Dünya için) M= 5,97 10 24 kg, R= 6,371 km), buluruz

v_1\yaklaşık 7,9 km/s

İlk kaçış hızı yerçekiminin ivmelenmesiyle belirlenebilir. Çünkü g = \frac(GM)(R^2), O

v_1=\sqrt(gR).

Ayrıca bakınız

"İlk kozmik hız" makalesi hakkında yorum yazın

Bağlantılar

İlk Kozmik Hızı karakterize eden bir alıntı

Ve yine Pierre'e döndü.
Yeleğinin üst düğmesini açarak, "Her taraftan Sergei Kuzmich," dedi.
Pierre gülümsedi, ancak gülümsemesinden o zamanlar Prens Vasily'yi ilgilendiren şeyin Sergei Kuzmich'in anekdotu olmadığını anladığı açıktı; ve Prens Vasily, Pierre'in bunu anladığını fark etti. Prens Vasily aniden bir şeyler mırıldandı ve gitti. Pierre'e Prens Vasily bile utanmış gibi geldi. Bu yaşlı adamın utanç dolu bakışı sosyetik Pierre'e dokundu; dönüp Helen'e baktı ve Helen utanmış görünüyordu ve gözleriyle şöyle dedi: "Eh, bu senin hatan."
Pierre, "Kaçınılmaz olarak bunun üzerinden geçmem gerekiyor, ama yapamam, yapamam" diye düşündü ve duymadığı için tekrar dışarıdan biri hakkında, Sergei Kuzmich hakkında şakanın ne olduğunu sorarak konuşmaya başladı. Helen kendisinin de bilmediği bir gülümsemeyle cevap verdi.
Prens Vasily oturma odasına girdiğinde prenses yaşlı bayanla sessizce Pierre hakkında konuşuyordu.
- Elbette, c "est un parti tres brillant, mais le bonheur, ma chere... - Les Marieiages se font dans les cieux, [Elbette bu çok muhteşem bir parti, ama mutluluk, canım..." - Evlilikler cennette yapılır,] - diye yanıtladı yaşlı bayan.
Prens Vasily sanki hanımları dinlemiyormuş gibi uzak köşeye yürüdü ve kanepeye oturdu. Gözlerini kapattı ve uyukluyor gibi görünüyordu. Başı düştü ve uyandı.
"Aline," dedi karısına, "allez voir ce qu"ils font. [Alina, bak ne yapıyorlar.]
Prenses kapıya gitti, anlamlı, kayıtsız bir bakışla kapının yanından geçti ve oturma odasına baktı. Pierre ve Helene de oturup konuştular.
Kocasına "Her şey aynı" diye cevap verdi.
Prens Vasily kaşlarını çattı, ağzını yana doğru kırıştırdı, yanakları karakteristik nahoş, kaba ifadesiyle sıçradı; Kendini silkti, ayağa kalktı, başını geriye attı ve kararlı adımlarla hanımların yanından geçerek küçük oturma odasına girdi. Hızlı adımlarla sevinçle Pierre'e yaklaştı. Prensin yüzü o kadar alışılmadık derecede ciddiydi ki Pierre onu görünce korkuyla ayağa kalktı.
- Tanrı kutsasın! - dedi. - Eşim bana her şeyi anlattı! “Bir eliyle Pierre'e, diğer eliyle kızına sarıldı. - Arkadaşım Lelya! Çok çok mutluyum. – Sesi titredi. – Babanı sevdim... ve o sana iyi bir eş olacak... Tanrı seni korusun!...
Kızına, sonra Pierre'e tekrar sarıldı ve onu pis kokulu ağzıyla öptü. Gözyaşları aslında yanaklarını ıslatıyordu.
"Prenses, buraya gel" diye bağırdı.
Prenses de dışarı çıktı ve ağladı. Yaşlı kadın da mendiliyle kendini siliyordu. Pierre öpüldü ve güzel Helene'nin elini birkaç kez öptü. Bir süre sonra yine yalnız kaldılar.
Pierre, "Bütün bunlar böyle olmalıydı ve başka türlü olamazdı" diye düşündü, "o halde bunun iyi mi kötü mü olduğunu sormanın bir anlamı yok mu? Güzel, çünkü kesinlikle ve önceden acı veren hiçbir şüphe yok.” Pierre sessizce gelinin elini tuttu ve onun yükselen ve alçalan güzel göğüslerine baktı.

Uzunluk ve mesafe dönüştürücü Kütle dönüştürücü Toplu ve yiyecek hacmi dönüştürücü Alan dönüştürücü Hacim ve birim dönüştürücü mutfak tarifleri Sıcaklık dönüştürücü Basınç, mekanik stres, Young modülü dönüştürücü Enerji ve iş dönüştürücü Güç dönüştürücü Kuvvet dönüştürücü Zaman dönüştürücü Dönüştürücü doğrusal hız Düz Açılı Isıl Verimlilik ve Yakıt Verimliliği Dönüştürücü Sayı Dönüştürücü çeşitli sistemler gösterim Bilgi miktarının ölçü birimlerinin dönüştürücüsü Döviz kurları Boyutlar kadın giyim ve ayakkabı Erkek giyim ve ayakkabı bedenleri Dönüştürücü açısal hız ve dönüş hızı Hızlanma dönüştürücü Dönüştürücü açısal ivme Yoğunluk Dönüştürücü Özgül Hacim Dönüştürücü Atalet Momenti Dönüştürücü Kuvvet Momenti Dönüştürücü Tork Dönüştürücü Dönüştürücü özgül ısı Yanma (kütlece) Enerji yoğunluğu ve yakıtın özgül yanma ısısı dönüştürücüsü (hacimce) Sıcaklık farkı dönüştürücüsü Isıl genleşme katsayısı dönüştürücüsü Isıl direnç dönüştürücüsü Spesifik ısı iletkenliği dönüştürücüsü Dönüştürücü spesifik ısı kapasitesi Enerjiye Maruz Kalma ve Güç Dönüştürücü termal radyasyon Yoğunluk dönüştürücü ısı akışı Isı Transfer Katsayısı Dönüştürücü Hacim Akış Dönüştürücü Kütle Akış Dönüştürücü Molar Akış Dönüştürücü Kütle Akış Yoğunluk Dönüştürücü Molar Konsantrasyon Dönüştürücü Çözeltideki Kütle Konsantrasyonu Dönüştürücü Dinamik (Mutlak) Viskozite Dönüştürücü Kinematik Viskozite Dönüştürücü Dönüştürücü yüzey gerilimi Buhar geçirgenliği dönüştürücü Buhar geçirgenliği ve buhar aktarım hızı dönüştürücü Ses seviyesi dönüştürücü Mikrofon hassasiyeti dönüştürücü Ses basıncı seviyesi (SPL) dönüştürücü Seçilebilir referans basıncına sahip ses basıncı seviyesi dönüştürücü Parlaklık dönüştürücü Işık yoğunluğu dönüştürücü Aydınlık dönüştürücü Çözünürlük dönüştürücü bilgisayar grafikleri Frekans ve Dalgaboyu Dönüştürücü Diyoptri Gücü ve Odak Uzaklığı Diyoptri Gücü ve Lens Büyütme (×) Dönüştürücü elektrik yükü Doğrusal Şarj Yoğunluğu Dönüştürücü Dönüştürücü yüzey yoğunluğuŞarj Dönüştürücü toplu yoğunlukŞarj Dönüştürücü elektrik akımı Doğrusal akım yoğunluğu dönüştürücü Yüzey akım yoğunluğu dönüştürücü Gerilim dönüştürücü elektrik alanı Dönüştürücü elektrostatik potansiyel ve voltaj dönüştürücü elektrik direnci Elektriksel direnç dönüştürücü Elektriksel iletkenlik dönüştürücü Elektriksel iletkenlik dönüştürücü Elektrik kapasitansı Endüktans dönüştürücü Amerikan tel ölçüm dönüştürücüsü dBm (dBm veya dBm), dBV (dBV), watt ve diğer birimler cinsinden seviyeler Manyetomotor kuvvet dönüştürücü Gerilim dönüştürücü manyetik alan Dönüştürücü manyetik akı Manyetik indüksiyon dönüştürücü Radyasyon. Emilen doz hızı dönüştürücü iyonlaştırıcı radyasyon Radyoaktivite. Radyoaktif bozunum dönüştürücü Radyasyon. Maruz kalma dozu dönüştürücü Radyasyon. Absorbe Doz Dönüştürücü Ondalık Önek Dönüştürücü Veri Aktarımı Tipografi ve Görüntü İşleme Üniteleri Dönüştürücü Kereste Hacim Birimleri Dönüştürücü Hesaplama molar kütle Periyodik tablo kimyasal elementler D. I. Mendeleev

1 birinci kaçış hızı = saniyede 7899,9999999999 metre [m/s]

Başlangıç ​​değeri

Dönüştürülen değer

saniyede metre saatte metre dakikada kilometre saatte kilometre dakikada kilometre saniyede santimetre saatte santimetre saniyede milimetre saatte milimetre dakikada milimetre saatte ayak saatte ayak dakika başına ayak ikinci yarda başına saat yarda başına dakika yarda saniye başına mil saat başına mil dakika başına mil saniye başına mil düğüm (İngiltere) ışığın boşluktaki hızı birinci kaçış hızı ikinci kaçış hızı üçüncü kaçış hızı Dünyanın dönüş hızı Sesin hızı tatlı su Deniz suyunda ses hızı (20°C, derinlik 10 metre) Mach sayısı (20°C, 1 atm) Mach sayısı (SI standardı)

Termal verimlilik ve yakıt verimliliği

Hız hakkında daha fazla bilgi

Genel bilgi

Hız, kat edilen mesafenin bir ölçüsüdür belirli zaman. Hız olabilir skaler miktar ve vektör - bu, hareketin yönünü dikkate alır. Düz bir çizgide hareket hızına doğrusal, daire içinde ise açısal denir.

Hız ölçümü

Ortalama hız v kat edilen toplam mesafenin ∆ bölünmesiyle bulunur X Açık toplam süreT: v = ∆X/∆T.

SI sisteminde hız saniyede metre cinsinden ölçülür. Saatte kilometre de yaygın olarak kullanılmaktadır. metrik sistem ve ABD ve İngiltere'de saatte mil. Büyüklüğe ek olarak yön de belirtildiğinde, örneğin saniyede 10 metre kuzeye doğru, o zaman hakkında konuşuyoruz vektör hızı hakkında.

İvmeyle hareket eden cisimlerin hızı aşağıdaki formüller kullanılarak bulunabilir:

Ortalama hızlar

Işık ve ses hızı

Görelilik teorisine göre ışığın boşluktaki hızı, enerji ve bilginin gidebileceği en yüksek hızdır. Sabit ile gösterilir C ve eşittir C= Saniyede 299.792.458 metre. Madde ışık hızında hareket edemez çünkü bunun için sonsuz sayı imkansız olan enerji.

Sesin hızı genellikle elastik bir ortamda ölçülür ve 20°C sıcaklıktaki kuru havada saniyede 343,2 metreye eşittir. Sesin hızı gazlarda en düşük, gazlarda ise en yüksektir. katılar X. Maddenin yoğunluğuna, elastikiyetine ve kayma modülüne (kayma yükü altında maddenin deformasyon derecesini gösterir) bağlıdır. Mach numarası M bir cismin sıvı veya gaz ortamındaki hızının bu ortamdaki ses hızına oranıdır. Aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

M = v/A,

Nerede A ortamdaki sesin hızıdır ve v- vücut hızı. Mach sayısı, uçak hızları gibi ses hızına yakın hızların belirlenmesinde yaygın olarak kullanılır. Bu değer sabit değildir; ortamın durumuna bağlıdır ve bu da basınca ve sıcaklığa bağlıdır. Süpersonik hız, Mach 1'i aşan bir hızdır.

Araç hızı

Aşağıda bazı araç hızları verilmiştir.

  • Turbofan motorlu yolcu uçakları: seyir hızı yolcu uçağı - saniyede 244 ila 257 metre, bu saatte 878–926 kilometreye veya M = 0,83–0,87'ye karşılık gelir.
  • Yüksek hızlı trenler (Japonya'daki Shinkansen gibi): bu trenler maksimum hızlar saniyede 36'dan 122 metreye, yani saatte 130'dan 440 kilometreye.

Hayvan hızı

Bazı hayvanların maksimum hızları yaklaşık olarak şuna eşittir:

İnsan hızı

  • İnsanlar saniyede yaklaşık 1,4 metre veya saatte 5 kilometre hızla yürüyor ve saniyede yaklaşık 8,3 metreye veya saatte 30 kilometreye varan hızlarda koşuyorlar.

Farklı hız örnekleri

Dört boyutlu hız

İÇİNDE klasik mekanik vektör hızıölçülen üç boyutlu uzay. Buna göre özel teori göreliliğe göre uzay dört boyutludur ve hızın ölçümü aynı zamanda dördüncü boyutu yani uzay-zamanı da hesaba katar. Bu hıza dört boyutlu hız denir. Yönü değişebilir ama büyüklüğü sabit ve eşittir C yani ışık hızı. Dört boyutlu hız şu şekilde tanımlanır:

U = ∂x/∂τ,

Nerede X bir dünya çizgisini temsil eder - uzay-zamanda bir cismin hareket ettiği bir eğri ve τ - “ kendi zamanı", dünya çizgisi boyunca aralığa eşittir.

Grup hızı

Grup hızı, bir dalga grubunun yayılma hızını tanımlayan ve dalga enerjisi aktarım hızını belirleyen dalga yayılma hızıdır. ∂ olarak hesaplanabilir ω /∂k, Nerede k dalga numarasıdır ve ω - açısal frekans. k radyan/metre cinsinden ölçülür ve dalga salınımının skaler frekansı ω - radyan/saniye cinsinden.

Hipersonik hız

Hipersonik hız, saniyede 3000 metreyi aşan, yani ses hızından kat kat daha hızlı olan bir hızdır. Bu hızlarda hareket eden katı cisimler sıvıların özelliklerini kazanır, çünkü atalet sayesinde bu durumdaki yükler, diğer cisimlerle çarpışmalar sırasında bir maddenin moleküllerini bir arada tutan kuvvetlerden daha güçlüdür. Ultra yüksek hipersonik hızlarda çarpışan iki katı madde gaza dönüşür. Uzayda cisimler tam olarak bu hızda hareket eder ve uzay aracını tasarlayan mühendisler yörünge istasyonları ve uzay kıyafetleri, istasyon veya astronot arasında çarpışma olasılığını dikkate almalıdır. uzay enkazı ve diğer nesneler çalışırken uzay. Böyle bir çarpışmada kasa zarar görür uzay gemisi ve bir uzay giysisi. Donanım geliştiricileri, giysilerin yanı sıra uzay aracının derisi ve yakıt depoları ve uzay aracı gibi diğer parçalarının ne kadar şiddetli etkilendiğini belirlemek için özel laboratuvarlarda hipersonik çarpışma deneyleri yürütüyor. güneş panelleri, güçlerini test ediyorlar. Bunun için uzay giysileri ve cilt darbelere maruz bırakılır. farklı nesneler Saniyede 7500 metreyi aşan süpersonik hızlara sahip özel bir kurulumdan.