Viteza Escape 1

viteza de evadare

În cazul în care unele organism spune o viteză egală cu prima viteza cosmică, ea cade la pământ și să devină un satelit artificial care călătoresc pe orbită circulară terestră joasă. Să ne amintim că această rată ar trebui să fie perpendiculară pe direcția de centrul pământului și este egală în mărime
vI = √ = 7,9 km / s.
unde g = 9,8 m / s 2 - accelerare liberă căderea corpurilor la suprafață, R = 6,4 x 10 6 m - raza Pământului.

Poate un corp și a rupt lanțul de greutate, „lega“ l pe Pământ? Se pare că poate, dar pentru acest lucru este necesar să se „arunca“ cu o viteză și mai mare. Minimă viteza inițială, care este necesară pentru a informa corpul suprafața Pământului, astfel încât acesta a depășit forța gravitațională, numită viteza de evacuare. Găsim vII valoarea sa.
La scoaterea corpului din forța gravitației Pământului funcționează negativ, astfel încât energia cinetică a corpului este redusă. În același timp scade și forța de atracție. În cazul în care energia cinetică este redusă la zero, până când acesta devine zero, forța de gravitație, organismul se va întoarce înapoi pe Pământ. Pentru a evita acest lucru, este necesar ca energia cinetică este stocată, alta decât zero, atâta timp cât forța gravitațională nu dispare. Și acest lucru se poate întâmpla numai la o distanță infinită de pe Pământ.
Conform teoremei energiei cinetice, variația energiei cinetice a unui corp este egală cu forța care acționează asupra unui corp. În cazul nostru, putem scrie:
0 - mvII 2/2 = A.
sau
mvII 2/2 = -A.
unde m - masa corpului turnat pe pământ, A - gravitația de lucru.
Astfel, pentru a calcula viteza de evacuare necesară pentru a găsi o forță de munca greutate al corpului la pământ atunci când corpul este îndepărtat de pe suprafața Pământului, la o distanță infinită. După cum este surprinzător-TION, dar acest lucru nu este infinit de mare, în ciuda faptului că mișcarea corpului ca și în cazul în care este infinit de mare. Motivul pentru care - reducerea forței de gravitație ca distanța corpului de pe Pământ. Care este lucrarea forței de gravitație?
Noi folosim caracteristica că activitatea forței de gravitație nu depinde de forma traiectoriei de deplasare a corpului, și ia în considerare cel mai simplu caz - corpul este scos de pe Pământ de-a lungul unei linii care trece prin centrul Pământului. Exemplul ilustrat aici glob si masa corporala m. care se deplasează în direcția indicată de săgeată.

Mai întâi vom găsi de lucru A1. ceea ce face ca puterea de atracție pe o suprafață foarte mică dintr-un punct N arbitrar la punctul N1. Distanțele acestor puncte spre centrul pământului este notată cu R și R1. respectiv, astfel încât lucrarea va fi egală cu A1
A1 = F (r1 - r) = F (r - r1).
Dar semnificația forței F ar trebui să fie înlocuit în această formulă? De fapt, acesta variază de la un punct la altul: este egal cu N MMG / r 2 (M - masa Pământului), la punctul N1 - GMM / 2 r1.
Evident, trebuie să luați valoarea medie a acestei forțe. Deoarece distanța r și r1. Acestea diferă puțin una de alta, ca valoarea medie a forței poate dura ceva punctul de mijloc, de exemplu, astfel încât
2 = RR1 rcp.
Atunci vom obține
A1 = GMM (RR1) / (RR1) = GMM (1 / r1 - 1 / r).
Rationamentul în același mod, constatăm că zona de lucru N1 N2 efectuat
A2 = GMM (1 / r 2 - 1 / r1).
lucru off-road este egal cu N2 N3
A3 = GMM (1 / r3 - 1 / r2).
și pe site-ul de lucru este NN3
A1 + A2 + A2 = GMM (1 / r3 - 1 / r).
Modelul este clar: munca forța de atracție atunci când se deplasează corpul de la un punct la altul este determinată de diferența dintre distanțele inverse de la aceste puncte spre centrul Pământului. Acum, este ușor de a găsi locuri de muncă A și atunci când se deplasează de la suprafața corpului a Pământului (r = R), pe distanța infinit (r → ∞ 1 / r = 0.):
A = GMM (cu 0 - 1 / R) = -GmM / R.
Dupa cum se poate vedea, acest loc de muncă într-adevăr nu este infinit de mare.
Substituind expresia A în formula
mvII 2/2 = -GmM / R.
găsi valoarea vitezei de evacuare:
vII = √ = √ = √ = 11,2 km / s.
Acest lucru arată că viteza de evacuare în √ ori prima viteza cosmica:
vII = √vI.
În aceste calcule, nu iau în considerare faptul că organismul nostru interacționează nu numai cu Pământul, dar, de asemenea, cu alte obiecte spațiale. Și în primul rând - cu soarele. Primirea vitezei inițiale vII egale. organismul va fi capabil să depășească atracția Pământului, dar nu va fi cu adevărat liber și să devină un satelit de soare. Cu toate acestea, în cazul în care suprafața corpului Pământului pentru a anunța Viii așa-numita a treia viteză cosmică = 16,6 km / s. acesta va fi capabil să depășească forța de gravitație la soare.
A se vedea un exemplu de rezolvare a problemei celei de a treia viteză cosmică.
Imagine luată de pe site-ul yessy.com