Që nga kohërat e lashta, njerëzit kanë qenë të interesuar për problemin e strukturës së botës. Në shekullin III para Krishtit, filozofi grek Aristarku i Samosit shprehu idenë se Toka rrotullohet rreth Diellit dhe u përpoq të llogariste distancat dhe madhësitë e Diellit dhe Tokës nga pozicioni i Hënës. Meqenëse aparati provues i Aristarkut të Samos ishte i papërsosur, shumica mbetën mbështetës të sistemit gjeocentrik të Pitagorës në botë.
Kaluan pothuajse dy mijëvjeçarë dhe astronomi polak Nicolaus Copernicus u interesua për idenë e një strukture heliocentrike të botës. Ai vdiq në 1543, dhe së shpejti vepra e tij e jetës u botua nga studentët e tij. Modeli i Kopernikut dhe tabelat e pozicioneve të trupave qiellorë, bazuar në sistemin heliocentrik, pasqyruan gjendjen e punëve shumë më saktë.
Gjysmë shekulli më vonë, matematikani gjerman Johannes Kepler, duke përdorur shënimet e përpikta të astronomit danez Tycho Brahe mbi vëzhgimet e trupave qiellorë, nxori ligjet e lëvizjes planetare që eliminuan pasaktësitë e modelit të Kopernikut.
Fundi i shekullit të 17-të u shënua nga veprat e shkencëtarit të madh anglez Isaac Newton. Ligjet e mekanikës dhe gravitetit universal të Njutonit u zgjeruan dhe u dhanë justifikim teorik formulave të nxjerra nga vëzhgimet e Keplerit.
Më në fund, në vitin 1921, Albert Einstein propozoi teorinë e përgjithshme të relativitetit, e cila përshkruan më saktë mekanikën e trupave qiellorë në kohën e tanishme. Formulat e mekanikës klasike të Njutonit dhe teoria e gravitetit mund të përdoren ende për disa llogaritje që nuk kërkojnë saktësi të madhe dhe ku efektet relativiste mund të neglizhohen.
Falë Njutonit dhe paraardhësve të tij, ne mund të llogarisim:
- çfarë shpejtësie duhet të ketë trupi për të mbajtur një orbitë të caktuar ( shpejtësia e parë e ikjes)
- me çfarë shpejtësie duhet të lëvizë një trup në mënyrë që të kapërcejë gravitetin e planetit dhe të bëhet një satelit i yllit ( shpejtësia e dytë e ikjes)
- shpejtësia minimale e nevojshme për të dalë nga sistemi planetar ( shpejtësia e tretë e ikjes)
Shpejtësia e parë e ikjes është shpejtësia minimale me të cilën një trup që lëviz horizontalisht mbi sipërfaqen e planetit nuk do të bjerë mbi të, por do të lëvizë në një orbitë rrethore.
Le të shqyrtojmë lëvizjen e një trupi në një kornizë referimi jo-inerciale - në lidhje me Tokën.
Në këtë rast, objekti në orbitë do të jetë në qetësi, pasi dy forca do të veprojnë mbi të: forca centrifugale dhe forca gravitacionale.
ku m është masa e objektit, M është masa e planetit, G është konstanta gravitacionale (6,67259 10 −11 m? kg −1 s −2),
Shpejtësia e parë e ikjes, R është rrezja e planetit. Zëvendësimi i vlerave numerike (për Tokën 7.9 km/s
Shpejtësia e parë e ikjes mund të përcaktohet përmes nxitimit të gravitetit - meqenëse g = GM/R?, atëherë
Shpejtësia e dytë kozmike është shpejtësia më e ulët që duhet t'i jepet një objekti, masa e të cilit është e papërfillshme në krahasim me masën e një trupi qiellor, në mënyrë që të kapërcejë tërheqjen gravitacionale të këtij trupi qiellor dhe të lërë një orbitë rrethore rreth tij.
Le të shkruajmë ligjin e ruajtjes së energjisë
ku në të majtë janë energjitë kinetike dhe potenciale në sipërfaqen e planetit. Këtu m është masa e trupit provë, M është masa e planetit, R është rrezja e planetit, G është konstanta gravitacionale, v 2 është shpejtësia e dytë e ikjes.
Ekziston një lidhje e thjeshtë midis shpejtësisë së parë dhe të dytë kozmike:
Katrori i shpejtësisë së ikjes është i barabartë me dyfishin e potencialit Njutonian në një pikë të caktuar:
Ju gjithashtu mund të gjeni informacionin për të cilin jeni të interesuar në motorin e kërkimit shkencor Otvety.Online. Përdorni formularin e kërkimit:
Më shumë për temën 15. Përcaktimi i formulave për shpejtësinë e parë dhe të dytë kozmike:
- Shpërndarja e shpejtësisë së Maxwell. Shpejtësia më e mundshme rrënjë-mesatare katrore e një molekule.
- 14. Nxjerrja e ligjit të tretë të Keplerit për lëvizjen rrethore
- 1. Shkalla e eliminimit. Konstante e shkallës së eliminimit. Koha e gjysmë eliminimit
- 7.7. Formula Rayleigh-Jeans. Hipoteza e Planck-ut. formula e Planck-ut
- 13. Gjeodezia e hapësirës dhe e aviacionit. Veçoritë e tingullit në mjedisin ujor. Sistemet e shikimit të makinës me rreze të afërt.
- 18. Aspekti etik i kulturës së të folurit. Etiketa e të folurit dhe kultura e komunikimit. Formulat e mirësjelljes së të folurit. Formulat e mirësjelljes për njohje, prezantim, përshëndetje dhe lamtumirë. "Ti" dhe "Ti" si forma të adresimit në etikën e të folurit rus. Karakteristikat kombëtare të etiketës së të folurit.
Shpejtësia e parë kozmikeështë shpejtësia minimale që duhet t'i jepet një predhe hapësinore në mënyrë që ajo të hyjë në orbitën e ulët të Tokës.
Çdo objekt që hedhim horizontalisht, pasi të kemi fluturuar një distancë të caktuar, do të bjerë në tokë. Nëse e hedhni këtë objekt më fort, ai do të fluturojë më gjatë, do të bjerë më larg dhe trajektorja e fluturimit të tij do të jetë më e sheshtë. Nëse në mënyrë të njëpasnjëshme i jepni një objekti shpejtësi gjithnjë e më të madhe, me një shpejtësi të caktuar lakimi i trajektores së tij do të bëhet i barabartë me lakimin e sipërfaqes së Tokës. Toka është një sferë, siç e dinin grekët e lashtë. Çfarë do të thotë kjo? Kjo do të thotë se sipërfaqja e Tokës do të duket se ikën nga një objekt i hedhur me të njëjtën shpejtësi me të cilën do të bjerë në sipërfaqen e planetit tonë. Kjo do të thotë, një objekt i hedhur me një shpejtësi të caktuar do të fillojë të qarkullojë rreth Tokës në një lartësi të caktuar konstante. Nëse neglizhoni rezistencën e ajrit, rrotullimi nuk do të ndalet kurrë. Objekti i lëshuar do të bëhet një satelit artificial i Tokës. Shpejtësia me të cilën ndodh kjo quhet shpejtësia e parë kozmike.
Shpejtësia e parë e ikjes për planetin tonë është e lehtë për t'u llogaritur duke marrë parasysh forcat që veprojnë në një trup të lëshuar mbi sipërfaqen e Tokës me një shpejtësi të caktuar.
Forca e parë është forca e gravitetit, drejtpërdrejt proporcionale me masën e trupit dhe masën e planetit tonë dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës midis qendrës së Tokës dhe qendrës së gravitetit të trupit të lëshuar. Kjo distancë është e barabartë me shumën e rrezes së tokës dhe lartësisë së objektit mbi sipërfaqen e tokës.
Forca e dytë është centripetale. Është drejtpërdrejt proporcionale me katrorin e shpejtësisë së fluturimit dhe masës trupore dhe në proporcion të zhdrejtë me distancën nga qendra e gravitetit të trupit rrotullues në qendrën e Tokës.
Nëse i barazojmë këto forca dhe bëjmë transformime të thjeshta që janë të arritshme për një nxënës të klasës së 6-të (apo kur ata fillojnë të studiojnë algjebër në shkollat ruse këto ditë?), rezulton se shpejtësia e parë kozmike është në përpjesëtim me rrënjën katrore të ndarjes së pjesshme. të masës së Tokës sipas distancës nga trupi fluturues në qendrën e Tokës. Duke zëvendësuar të dhënat e duhura, zbulojmë se shpejtësia e parë e ikjes në sipërfaqen e Tokës është 7.91 kilometra në sekondë. Me rritjen e lartësisë së fluturimit, shpejtësia e parë e ikjes zvogëlohet, por jo shumë. Pra, në një lartësi prej 500 kilometrash mbi sipërfaqen e Tokës do të jetë 7.62 kilometra në sekondë.
I njëjti arsyetim mund të përsëritet për çdo trup qiellor të rrumbullakët (ose pothuajse të rrumbullakët): Hënën, planetët, asteroidët. Sa më i vogël të jetë trupi qiellor, aq më e ulët është shpejtësia e parë e tij e ikjes. Kështu, për t'u bërë një satelit artificial i Hënës, do të kërkohet një shpejtësi prej vetëm 1.68 kilometra në sekondë, pothuajse pesë herë më pak se në Tokë.
Lëshimi i një sateliti në orbitë rreth Tokës kryhet në dy faza. Faza e parë e ngre satelitin në një lartësi të madhe dhe pjesërisht e përshpejton atë. Faza e dytë e sjell shpejtësinë e satelitit në shpejtësinë e parë kozmike dhe e vendos atë në orbitë. Përse raketa ngrihet ishte shkruar në.
Pasi të vendoset në orbitë rreth Tokës, sateliti mund të rrotullohet rreth saj pa ndihmën e motorëve. Duket se po bie gjatë gjithë kohës, por nuk mund të arrijë në sipërfaqen e Tokës. Është pikërisht për shkak se sateliti i Tokës vazhdimisht duket se po bie, në të lind një gjendje pa peshë.
Përveç shpejtësisë së parë të ikjes, ka edhe shpejtësinë e dytë, të tretë dhe të katërt të ikjes. Nëse anija kozmike arrin hapësirë e dytë shpejtësia (rreth 11 km/sek), mund të largohet nga hapësira afër Tokës dhe të fluturojë drejt planetëve të tjerë.
Duke u zhvilluar hapësirën e tretë shpejtësia (16.65 km/sek) anija kozmike do të largohet nga sistemi diellor dhe hapësirë e katërt shpejtësia (500 - 600 km/sek) është kufiri mbi të cilin një anije kozmike mund të bëjë një fluturim ndërgalaktik.
“Lëvizja uniforme dhe e pabarabartë” - t 2. Lëvizja e pabarabartë. Yablonevka. L 1. Uniforma dhe. L2. t 1. L3. Chistoozernoe. t 3. Lëvizja uniforme. =.
"Lëvizja curvilinear" - Nxitimi centripetal. Lëvizja e njëtrajtshme e një trupi RRETH RRETIT Ekzistojnë: - lëvizje lakorike me shpejtësi konstante; - lëvizje me nxitim, sepse shpejtësia ndryshon drejtimin. Drejtimi i nxitimit dhe shpejtësisë centripetale. Lëvizja e një pike në një rreth. Lëvizja e një trupi në një rreth me një shpejtësi absolute konstante.
"Lëvizja e trupave në një aeroplan" - Vlerësoni vlerat e marra të sasive të panjohura. Zëvendësoni të dhënat numerike në një zgjidhje të përgjithshme dhe kryeni llogaritjet. Bëni një vizatim, duke paraqitur trupa ndërveprues mbi të. Kryeni një analizë të bashkëveprimit të trupave. Ftr. Lëvizja e një trupi përgjatë një rrafshi të pjerrët pa fërkim. Studimi i lëvizjes së një trupi në një plan të pjerrët.
"Mbështetje dhe lëvizje" - Një ambulancë solli një pacient tek ne. I hollë, i përkulur, i fortë, i fortë, i trashë, i ngathët, i shkathët, i zbehtë. Situata e lojës "Konciliumi i mjekëve". Flini në një shtrat të fortë me një jastëk të ulët. “Mbështetje dhe lëvizje trupore. Rregullat për të mbajtur qëndrimin e duhur. Qëndrimi i duhur gjatë qëndrimit në këmbë. Kockat e fëmijëve janë të buta dhe elastike.
"Shpejtësia e hapësirës" - V1. BRSS. Kjo është arsyeja pse. 12 prill 1961 Mesazh për qytetërimet jashtëtokësore. Shpejtësia e tretë e ikjes. Në bordin e Voyager 2 është një disk me informacion shkencor. Llogaritja e shpejtësisë së parë të ikjes në sipërfaqen e Tokës. Fluturimi i parë me njerëz në hapësirë. Trajektorja e Voyager 1. Trajektorja e trupave që lëvizin me shpejtësi të ulët.
"Dinamika e trupit" - Çfarë qëndron në themel të dinamikës? Dinamika është një degë e mekanikës që shqyrton shkaqet e lëvizjes së trupave (pikave materiale). Ligjet e Njutonit zbatohen vetëm për kornizat inerciale të referencës. Kornizat e referencës në të cilat plotësohet ligji i parë i Njutonit quhen inerciale. Dinamika. Në cilat korniza referimi zbatohen ligjet e Njutonit?
Janë gjithsej 20 prezantime në temë
Ne, tokësorët, jemi mësuar të qëndrojmë fort në tokë dhe të mos fluturojmë askund dhe nëse hedhim ndonjë send në ajër, ai patjetër do të bjerë në sipërfaqe. E gjithë kjo është fajtore për fushën gravitacionale të krijuar nga planeti ynë, e cila përkul hapësirë-kohën dhe detyron një mollë të hedhur anash, për shembull, të fluturojë përgjatë një trajektoreje të lakuar dhe të kryqëzohet me Tokën.
Çdo objekt krijon një fushë gravitacionale rreth vetes dhe për Tokën, e cila ka një masë mbresëlënëse, kjo fushë është mjaft e fortë. Kjo është arsyeja pse po ndërtohen raketa të fuqishme hapësinore me shumë faza, të afta për të përshpejtuar anijet kozmike në shpejtësitë e larta të nevojshme për të kapërcyer gravitetin e planetit. Kuptimi i këtyre shpejtësive quhet shpejtësia e parë dhe e dytë kozmike.
Koncepti i shpejtësisë së parë kozmike është shumë i thjeshtë - kjo është shpejtësia që duhet t'i jepet një objekti fizik në mënyrë që, duke lëvizur paralelisht me trupin kozmik, të mos bjerë mbi të, por në të njëjtën kohë të mbetet në një orbitë konstante.
Formula për gjetjen e shpejtësisë së parë të ikjes nuk është e ndërlikuar: KuV G M– masa e objektit;R– rrezja e objektit;
Përpiquni të zëvendësoni vlerat e nevojshme në formulën (G - konstanta gravitacionale është gjithmonë e barabartë me 6.67; masa e Tokës është 5.97·10 24 kg dhe rrezja e saj është 6371 km) dhe gjeni shpejtësinë e parë të ikjes së planeti.
Si rezultat, marrim një shpejtësi prej 7.9 km/s. Por pse, duke lëvizur pikërisht me këtë shpejtësi, anija kozmike nuk do të bjerë në Tokë apo të fluturojë në hapësirën e jashtme? Nuk do të fluturojë në hapësirë për faktin se kjo shpejtësi është ende shumë e ulët për të kapërcyer fushën gravitacionale, por do të bjerë në Tokë. Por vetëm për shkak të shpejtësisë së tij të madhe, ai gjithmonë do të "shmangë" një përplasje me Tokën, ndërsa në të njëjtën kohë do të vazhdojë "rënien" e tij në një orbitë rrethore të shkaktuar nga lakimi i hapësirës.
Kjo eshte interesante: Në të njëjtin parim funksionon edhe Stacioni Ndërkombëtar Hapësinor. Astronautët në të kalojnë gjithë kohën e tyre në një rënie të vazhdueshme dhe të pandërprerë, e cila nuk përfundon tragjikisht për shkak të shpejtësisë së lartë të vetë stacionit, prandaj vazhdimisht "i mungon" Toka. Vlera e shpejtësisë llogaritet në bazë të .
Por, çka nëse duam që anija kozmike të largohet nga kufijtë e planetit tonë dhe të mos jetë e varur nga fusha e saj gravitacionale? Përshpejtoni atë në shpejtësinë e dytë kozmike! Pra, shpejtësia e dytë e ikjes është shpejtësia minimale që duhet t'i jepet një objekti fizik në mënyrë që ai të kapërcejë tërheqjen gravitacionale të një trupi qiellor dhe të lërë orbitën e tij të mbyllur.
Vlera e shpejtësisë së dytë kozmike varet gjithashtu nga masa dhe rrezja e trupit qiellor, kështu që do të jetë e ndryshme për çdo objekt. Për shembull, për të kapërcyer tërheqjen gravitacionale të Tokës, anija kozmike duhet të arrijë një shpejtësi minimale prej 11.2 km/s, Jupiteri - 61 km/s, Dielli - 617.7 km/s.
Shpejtësia e ikjes (V2) mund të llogaritet duke përdorur formulën e mëposhtme:
Ku V– shpejtësia e parë e ikjes;G– konstante gravitacionale;M– masa e objektit;R– rrezja e objektit;
Por nëse dihet shpejtësia e parë e ikjes së objektit në studim (V1), atëherë detyra bëhet shumë më e lehtë dhe shpejtësia e dytë e ikjes (V2) gjendet shpejt duke përdorur formulën:
Kjo eshte interesante: formula e dytë e vrimës së zezë kozmike më shumë299,792 km/c, pra më e madhe se shpejtësia e dritës. Kjo është arsyeja pse asgjë, madje as drita, nuk mund të shpëtojë përtej kufijve të saj.
Përveç shpejtësisë së parë dhe të dytë komike, janë të tretat dhe të katërt, të cilat duhet të arrihen për të shkuar përtej kufijve të sistemit tonë diellor dhe galaktikës, përkatësisht.
Ilustrimi: bigstockphoto | 3DSkulptor
Nëse gjeni një gabim, ju lutemi theksoni një pjesë të tekstit dhe klikoni Ctrl+Enter.
