Зашто је орбита пад

Сваки астронаут кога сте икада видели како плута у свемирској станици је пада. Тако је и са станицом, као и са Месецом. Ниједан од њих није „изнад гравитације“. Они падају око Земље, изнова и изнова, и никад је не погоде.

Орбита је једноставно пад који се никад не завршава.

Погледај.

Поставља се на дно и закривљава се према доле. Потом се ставља на дно и још више се загрева. Сада замислите да је баците толико јако да, док падне један метар, земља испод њега је већ била у потпуности под водом. закривљено за један метар. И даље пада. Никада се не приближава.

На Земљи се то дешава око 7.8 km/s близу површине (28,000 km/h). Ништа на земљи не може да се креће тако брзо јер би га ваздух зауставио, па идемо изнад ваздуха прво. То је све што ракета ради: подиже летелицу изнад атмосфере и онда је погура. бочноВеома тешко.

• Брзина кретања је мања од орбиталне брзине, а путање се закривљава у земљу.
• Орбитална брзина је тачно једнака кружној брзини.
• Брже: елипса, кретање унапред и назад.
• Брже од брзина бега (око 11 km/s из ниске орбите): пут се отвара и никад се не враћа.

Погађај прво: колико је јака гравитација на висини Међународне свемирске станице, у поређењу са земљом?

Око 90% је мешовито. Астронаути лебде не зато што им недостаје гравитација, већ зато што они и њихова станица падају заједно.

Унутар падајућег свемирског брода, све пада заједно истом брзином, тако да ништа не притиска на било шта друго. Астронаути су се кретали у круг. Свемирске агенције то називају микрогравитацијом.

Разумем.

У близини Земље, гравитација привлачи са убрзањем g = GM/r². Кретање у кругу радијуса r брзином v захтева повлачење према центру v²/r. Орбита је место где гравитација пружа тачно то повлачење:

v²/r = GM/r²  →  v = √(GM / r)

Са GM Земље = 398.600 km³/s² и r = 6,371 + 200 = 6.571 km, v ≈ 7,79 km/s. На висини Њутнове замишљене планине од 600 km у филму, r = 6.978 km и v = 7,56 km/s.

Време за један круг је: T = 2πr / v, око 88 минута на 200 km. Више орбите су спорије и дуже: Месец, удаљен 384.400 km, траје 27,3 дана.

Господару.

Launch horizontally at radius r₀ with speed v and the path is a conic section with Earth’s centre at one focus. Енергија по килограму,

ε = v²/2 − μ/r₀,

Одлучује облик: 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 хипербола. Постављање ε = 0 даје брзину бегства v_esc = √(2μ/r₀), тачно √2 пута кружна брзина на истој висини.

Хоризонтално лансирање увек поставља тачку лансирања на апсиде: највиша тачка орбите ако је v испод кружне брзине, најнижа ако је изнад. То је разлог зашто спорије лопте у филму падају даље од планине, а брже се враћају на њу испод.