Druga prędkość kosmiczna jest jej znaczeniem i znaczeniem.

Najwcześniejsze źródła pisanego języka, legendy ustne i legendy przekazywane z ust do ust wskazują na chęć osoby do lotu, jak ptak. I tak samolot łatwo dogonić wszystkie ptaki. Ale człowiek nie tylko opanował przestrzeń powietrzną, wydawało mu się to trochę.

Nieprzerwana przestrzeń jest aktywnie opanowywana, całe kompleksy składające się z modułów mieszkalnych, naukowych i technicznych znajdują się na orbicie Ziemi. Na czerwonej planecie - Marsie - nadlatują automatyczne pojazdy badawcze, "gigantyczne stopnie ludzkości" powstają na powierzchni Księżyca, a misje "Voyager" opuszczają na zawsze swoją rodzimą gwiazdę. Jak szybko latają kosmos w kosmosie? "Druga prędkość kosmiczna" - co oznacza ta fraza?

Jak oderwać się od Ziemi i jak ją opuścić

Na początek przyjrzyjmy się, jak lata nasz statek kosmiczny. Wyobraź sobie, że na powierzchni ziemi zbudowano fantastyczną wieżę. Tak wysoko, że jego szczyt znajduje się tam, gdzie w ogóle nie ma powietrza. Na górnej stronie obiektu umieszczamy działo zdolne do wytwarzania pocisków o różnych prędkościach początkowych.

Pierwszy pocisk jest wytwarzany z niewielką ilością ładunku. Pocisk spada w pobliżu wieży. Jeśli każde kolejne ujęcie zostanie wykonane przez konsekwentne zwiększanie mocy ładunku, pociski wystrzeliwane z armaty spadną dalej, zginając się wokół globu.

Pod warunkiem, że nasz pistolet jest ustawiony tak wysoko, że pociski wylecą z atmosfery, a powietrze nie spowolni ich ruchu, w pewnym momencie pocisk (liczba 6 na rysunku) w ogóle nie spadnie na powierzchnię planety. Po przejściu obok niego będzie latał wzdłuż działa, które go wystrzeliło i przejdzie do drugiej, trzeciej rundy itd. Będziemy mogli zaobserwować ten efekt, gdy początkowa prędkość pocisku wynosi 7,91 km na sekundę - jest to pierwsza kosmiczna prędkość.

A co się stanie, jeśli prędkość zwiększy się dalej? Jeśli uwolnisz pocisk z armaty tak, aby leciał szybciej niż 11 km / s, jego trajektoria zmieni się z elipsy w parabolę (linia 7 na rysunku) i po pokonaniu siły grawitacji opuści naszą planetę na zawsze. To jest druga kosmiczna prędkość w mechanice niebiańskiej.

Kto był pierwszy

Kto pierwszy dał technologię taką prędkością? Zarówno pierwsza jak i druga prędkość kosmiczna zostały osiągnięte dzięki urządzeniom wykonanym przez ręce sowieckich inżynierów.

Jesienią 57 roku ubiegłego wieku, sowiecki pojazd startowy P-7, po rozwinięciu pierwszej prędkości kosmicznej, daje wynik Ziemska orbita pierwszy w historii ludzkości sztuczny satelita. Ale człowiek nie byłby sobą, gdyby był usatysfakcjonowany losem obracania się wokół swojej kołyski.

Po zaledwie dwóch latach, ponownie przez radziecki statek kosmiczny, osiągnięto drugą prędkość kosmiczną rakiet, co pozwoliło misji pokonać grawitację i skierować się w stronę Księżyca.

Jak obliczyć

I od czego zależy ogrom kosmicznych prędkości? Oczywiście, po pierwsze, z siły pola grawitacyjnego, które tworzy kosmiczne ciało. Jedną rzeczą jest oderwać się od asteroidy, gdzie możesz dać kuli drugą kosmiczną prędkość, po prostu mocniej się kołysząc, wrzucając ją w kosmos. Kolejna rzecz - opuścić Ziemię, z jej masą.

Jest inny niuans. Rozważmy dwie planety krążące wokół Słońca: Rtęć i mała planeta niedawno otwarty przez Eridu. Oba ciała kosmiczne obracają się wokół tej samej gwiazdy o tej samej masie. Ale tutaj 1, prędkość kosmiczna w Merkurym wynosi około 50 km / s, podczas gdy Eris leci na swojej orbicie znacznie wolniej - około 3,5 km / s. O co chodzi? I fakt, że Eris jest 200 razy dalej od światła niż Merkury i grawitacja Słońce jest tam 200 razy sześciennych. Stąd też inny czynnik - odległość od centrum kosmicznego ciała. Oznacza to, że im bliżej jesteśmy, tym wyższa będzie druga prędkość kosmiczna. Formuła pierwszej prędkości kosmicznej znana jest z kursu fizyki szkolnej.

W tym:

• G jest stałą grawitacji, przyjmuje się w obliczeniach 6,67 ∙ 10 ^-11 m ³ ∙ s ^-2 kg;
• M jest masą ciała kosmicznego;
• R jest odległością od środka planety do orbity (promień obrotu).

Nie jest trudno obliczyć drugą kosmiczną prędkość. Jego wzór podano poniżej.

Interesujące fakty

Aby przebywać w rejonie orbity Ziemi, aby opuścić Układ Słoneczny na zawsze, konieczne jest przyspieszenie do prędkości (w stosunku do Słońca) równej 47 km / s, nazywanej potocznie trzecią prędkością kosmiczną.

Nasze Słońce, podobnie jak otaczająca go planeta, obraca się wokół centrum galaktyki, Drogi Mlecznej, z prędkością około 250 kilometrów na sekundę. Aby na zawsze pożegnać się z galaktyką, potrzebowałby prędkości około 650 km / s (kosmiczna prędkość numer 4).

Druga prędkość kosmiczna dla małej asteroidy wynosi około 30-60 m / s. Odlecieć z takiego obiektu w kosmos jest łatwe. Kolejna rzecz - gwiazdy neutronowe lub coś gorszego - czarne dziury. Druga prędkość kosmiczna dla czarnej dziury - ponad 300 tysięcy kilometrów na sekundę - jest wyższa prędkość światła. Dlatego żaden przedmiot, nawet światło, nie może opuścić ramion tego kosmicznego potwora.