Орбитаның неге құлауы керек

Космикалық станцияда жүзіп жүрген әрбір астронавт құлап бара жатыр. Бұл станция да, Ай да сондай. Олардың ешқайсысы «гравитациядан жоғары» емес. Олар жердің айналасында қайта-қайта құлап, оған соқпайды.

Орбита — ешбір уақытта аяқталмайды.

Көру

Бұл ретте, топырақтағы судың мөлшері мен сапасына да көңіл бөлу қажет. Оның ішіне су құйып, қайнатып, ұсақтап турайды. Қазір оны бір метрге дейін түсіп кететіндей күшпен лақтырып тастағаныңызға көз жеткізіңіз, сонда оның астындағы жер де бір метрге бұрылып кетеді. Ол әлі де төмендеп келеді. Бірақ ол жақындай алмайды.

Жер бетінде бұл шамамен 7.8 km/s (28,000 км/сағ) жылдамдықпен болады. Жер бетіндегі ештеңе де бұлай тез қозғала алмайды, өйткені ауа оны тоқтатады, сондықтан біз алдымен ауаның үстіне шығамыз. Бұл ракетаның бар жұмысы: ол космос аппаратын атмосферадан көтеріп, сосын оны алға сүйрейді. бүйірдегі, өте қиын.

• Орбиталық жылдамдықтан баяу: жол жер бетіне қарай қисаюы.
• Орбиталық жылдамдығының дәл өлшемі: айналу.
• Еңбек жолын Қазақ КСР-нің, Ресейдің, Өзбекстанның еңбек сіңірген қайраткері.
• escape speed жылдамдығынан тезірек (төмен орбитадан шамамен 11 км/с): жол ашылып, қайтып оралмайды.

Алдымен болжаңыз: Халықаралық ғарыш станциясының биіктігінде жер бетімен салыстырғанда гравитация қаншалықты күшті?

90%-ы егіншілікпен айналысады. Астрономдар гравитация жоқ болғандықтан емес, олар мен станция бір-бірімен бірге құлап жатқандықтан жүзеді.

Төмен түсетін космос аппаратының ішіндегі барлық нәрсе бір жылдамдықпен құлап кетеді, сондықтан ештеңе басқа ештеңеге қысым жасай алмайды. Астрономдар осыған байланысты жүзеді. Космикалық агенттіктер оны микрогравитация деп атайды.

Түсінген

Жердің айналасында гравитациялық күштің әсерінен жылдамдығы g = GM/r² болады. Егер v радиусы r болатын және жылдамдығы v болатын дөңгелек айналса, онда v²/r ортасына қарай тартылуы керек. Орбита - бұл гравитацияның мынадай тарту күшін жасайтын жер:

v²/ r = GM/ r²  →  v = √( GM / r)

With GM of Earth = 398,600 km³/s² and r = 6,371 + 200 = 6,571 km, v ≈ 7.79 km/s. Ньютонның 600 км биіктіктегі тауының биіктігінде r = 6978 км және v = 7,56 км/с.

Бір айналымның уақыты: T = 2πr / v, шамамен 88 минутта 200 км. Higher orbits are slower and longer: the Moon, 384,400 km away, takes 27.3 days.

Басшы

Launch horizontally at radius r₀ with speed v and the path is a conic section with Earth’s centre at one focus. Килограмға шаққандағы энергиясы,

ε = v²/ 2 − μ/ r₀,

пішінін анықтайды: ε < 0 is an ellipse (including the circle and the paths that hit the ground, which are ellipses interrupted by the surface), ε = 0 a parabola, ε > 0 гипербола. Setting ε = 0 gives escape speed v_esc = √(2μ/r₀), exactly √2 times the circular speed at the same height.

Жатық бастау әрқашан бастау нүктесін бір апсисы: v айналу жылдамдығының төменінде болса, орбитаның ең биік нүктесі, жоғарыда болса - ең төменгі. Осылайша, фильмдегі баяу қозғалатын доптар таудан құлап кетеді, ал жылдам қозғалатындары төменнен қайта оралады.