Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Энергетика Космические скорости.
просмотров - 418

Определим скорость, которую крайне важно иметь телу дли того, чтобы оно могло стать спутником Земли, т. е. первую космическую скорость. Величину этой скорости можно определить из условия равенства сил, действующих на тело при его вращении вокруг Земли. Сила притяжения должна быть уравновешена центробежной силой mv2/R. Таким образом,

(1.46)

откуда находим значение первой космической скорости

Подставляя численные значения величин, получаем v1 = 8 км/с.

Вторая космическая скорость — это скорость, которую нужно сообщить телу для того, чтобы оно покинуло область земного притяжения. Для определœения второй космической скорости следует вычислить работу, которую крайне важно совершить против сил земного притяжения для удаления тела с поверхности Земли на бесконечность. Эта работа равна разности потенциальных энергий тела в начальном и в конечном положениях:

A = UкUн.

Потенциальная энергия тела в гравитационном поде Земли на ее поверхности согласно (1.41) имеет вид:

а на бесконечности равна нулю. Таким образом,

(1.47)

Величина этой потенциальной энергии определяет кинœетическую энергию, которую должно иметь тело для того, чтобы быть в состоянии совершить указанную работу

Отсюда вторая космическая скорость определяется выражением:

.

Ее численное значение приблизительно 11 км/с. Пусть перемещение происходит вдоль оси Z. При этом сила тяжести совершает работу

.

Согласно определœению потенциальной энергии А = U1U2. Отсюда следует, что потенциальная энергия тела в поле силы тяжести Земли может быть записана в виде

U(z) = mgz + const, (1.48)

где постоянная связана с выбором начала отсчета энергии. Эту формулу можно получить и непосредственно из закона всœемирного тяготения. Запишем его в виде

,

где z— высота тела с массой m над поверхностью Земли. При малых

, , откуда находим U =U0 + mgz = U(R3) +mgz


Читайте также


  • - Космические скорости

    Для того, чтобы вывести ракету в космос, ей необходимо сообщить некоторую скорость. · Скорость, с которой должно двигаться тело m, чтобы удерживаться на орбите вблизи поверхности Земли, называют первой космической скоростью. Эту скорость несложно вычислить с помощью... [читать подробенее]


  • - Космические скорости.

    Потенциальное поля тяготения. Определим работу, совершаемую силами поля тяготения при перемещение в нем материальной точки массой m.Вычислим например, какую надо затратить работу для удаления тела массой m от Земля , на расстоянии R на данное тело действует сила F=GmM/R... [читать подробенее]


  • - КОСМИЧЕСКИЕ СКОРОСТИ.

    После запуска первого советского искусственного спутника Земли в октябре 1957 г. и исторического полета 12 апреля 1961 г. Ю. А. Гагарина вокруг Земли быстрыми темпами начала раз­виваться техника космичес­ких полетов, и в настоящее время уже много искусствен­ных спутников... [читать подробенее]


  • - Космические скорости

    Законы движения в поле центральных сил справедливы и для движения искусственных спутников Земли и космических аппаратов. После того, как ракета-носитель поднимается на достаточную высоту, на которой плотность земной атмосферы, а следовательно, и её сопротивление малы,... [читать подробенее]


  • - Космические скорости.

    Определим скорость, которую необходимо иметь телу дли того, чтобы оно могло стать спутником Земли, т. е. первую космическую скорость. Величину этой скорости можно определить из условия равенства сил, действующих на тело при его вращении вокруг Земли. Сила притяжения должна... [читать подробенее]


  • - Космические скорости

    Для запуска ракет в космическое пространство надо в зависимости от поставленных целей сообщать им определенные начальные скорости, называемые космическими. Первой космической (или круговой) скоростью u1называют такую минимальную скорость, которую надо сообщить телу,... [читать подробенее]


  • - Космические скорости

    Вес. Движение планет в солнечной системе. Греческий ученый, Клавдий Птоломей считал, что в центре Мироздания находится Земля, и для объяснения петлеобразного движения планет предположил, что каждая из планет движется по малому кругу, центр которого вращается... [читать подробенее]


  • - Космические скорости

    Вес. Движение планет в солнечной системе. Греческий ученый, Клавдий Птоломей считал, что в центре Мироздания находится Земля, и для объяснения петлеобразного движения планет предположил, что каждая из планет движется по малому кругу, центр которого вращается... [читать подробенее]


  • - Космические скорости

    Вес. Движение планет в солнечной системе. Греческий ученый, Клавдий Птоломей считал, что в центре Мироздания находится Земля, и для объяснения петлеобразного движения планет предположил, что каждая из планет движется по малому кругу, центр которого вращается... [читать подробенее]


  • - Космические скорости

    Вес. Движение планет в солнечной системе. Греческий ученый, Клавдий Птоломей считал, что в центре Мироздания находится Земля, и для объяснения петлеобразного движения планет предположил, что каждая из планет движется по малому кругу, центр которого вращается... [читать подробенее]