Kwa nini orbit ni kuanguka

Kila astronaut umewahi kuona kusonga katika kituo cha angani ni kupungua. Hivyo ni kituo, na hivyo ni mwezi. Hakuna wao ni “juu ya gravity”. Wao ni kuanguka duniani, tena na tena, na kamwe hit.

Mzunguko ni tu kuanguka ambayo kamwe kumaliza.

Angalia!

Kutupa mpira sideways na curves chini ya ardhi. Tupe kwa nguvu na itaanguka mbali sana. Sasa fikiri kutupa hivyo vigumu kwamba, wakati imeanguka mita moja, ardhi chini yake ni curved mbali kwa mita moja pia. Hata hivyo, bado inazidi kupungua. Ni tu kamwe anapata yoyote karibu.

Juu ya Dunia Hiyo hutokea katika kuhusu 7.8 km/s karibu na uso (28,000 km / h). Hakuna kitu juu ya ardhi inaweza kusonga kwa haraka kwamba kwa sababu hewa ingezuia, hivyo sisi kwenda juu ya hewa kwanza. Hiyo ni yote roketi hufanya: inainua chombo cha angani juu ya hali ya hewa na kisha kusukuma sideways, vigumu sana.

• Kiwango cha chini cha kasi ya orbital: njia curves katika ardhi.
• Hasa kasi orbital: mduara.
• Kwa haraka zaidi: ellipse, swinging nje na nyuma.
• Kwa haraka kuliko kimbilio kasi (kuhusu 11 km / s kutoka orbiti ya chini): njia inafunguliwa na kamwe kurudi.

Kudhania kwanza: jinsi nguvu ni gravity katika urefu wa Kituo cha Kimataifa cha Anga, ikilinganishwa na ardhi?

Takriban 90% kama nguvu. Wasafiri angani hupanda juu si kwa sababu uzito wa dunia umepotea, bali kwa sababu wao na kituo chao wanashuka pamoja.

Ndani ya kuanguka spaceship kila kitu kuanguka pamoja kwa kiwango sawa, hivyo hakuna kushinikiza juu ya kitu kingine chochote. Kwa hiyo wanaanga hupita juu ya maji. Space mashirika ya simu ni microgravity.

Kuelewa

Kwa mfano, katika mfumo wa jua letu graviti ina nguvu ya kuvuta kwa kasi ya g = GM/r². Kusonga katika mduara wa kipenyo r kwa kasi v inahitaji kuvuta kwenda katikati ya v²/r. Orbit ni ambapo gravity hutoa hasa kwamba kuvuta:

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. Katika urefu wa Newton’s 600 km milima ya kufikiria katika filamu, r = 6,978 km na v = 7.56 km / s.

The time for one lap follows: T = 2πr / v, about 88 minutes at 200 km. Mwezi una umbali wa kilomita 384,400 kutoka Dunia na kuzunguka jua kwa muda wa siku 27.3.

Mwalimu

Launch horizontally at radius r₀ with speed v and the path is a conic section with Earth’s centre at one focus. nishati kwa kila kilo,

ε = v²/2 − μ/r₀,

inaamua sura: 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 hyperbola. Setting ε = 0 gives escape speed v_esc = √(2μ/r₀), exactly √2 times the circular speed at the same height.

kuanzisha usawa daima inaweka hatua ya uzinduzi katika apsis: pointi ya juu ya obiti kama v ni chini ya kasi mduara, chini kama hapo juu. Hivyo basi mipira polepole katika filamu kuanguka mbali na mlima, na wale haraka kurudi kwa hiyo kutoka chini.