Druhá kosmická rychlost je její význam a význam.

Nejstarší zdroje písemného jazyka, ústních legend a legend vysílaných z úst do úst ukazují touhu člověka létat jako pták. A tak letadla snadno předjíždět ptáky. Ale člověk nejen zvládl vzdušný prostor, zdálo se mu to trochu.

V blízkosti vesmíru se aktivně zvládne, na oběžné dráze Země jsou celé komplexy sestávající z obytných, vědeckých a technických modulů. Na červené planetě - Marsu - se objevují automatické výzkumné vozy, na povrchu Měsíce se dělají "obrovské kroky lidstva" a mise "Voyager" opouštějí svou rodnou hvězdu navždy. Jak rychle kosmická loď letí v prostoru? "Druhá kosmická rychlost" - co znamená tato fráze?

Jak se odtrhnout od Země a jak ji opustit

Na začátek se podíváme na to, jak naše kosmická loď létá. Představte si, že na povrchu země byla postavena fantastická věž. Tak vysoko, že jeho vrchol je umístěn tam, kde vůbec není vzduch. Na horním místě zařízení umístíme dělo schopné produkovat projektily s různými počátečními rychlostmi.

První projektil se vyrábí s malým množstvím prášku. Skořápka se blíží k věži. Pokud se každý další výstřel provádí důsledným zvyšováním nabíjecí síly, skořápky vypálené z kanónu budou dále klesat a ohýbat se kolem zeměkoule.

Za předpokladu, že je naše zbraň nastavena tak vysoko, že mušle vyletí z atmosféry a vzduch nebude zpomalovat jejich pohyb, v určitém okamžiku projektil (číslo 6 na obrázku) neklesne na povrch planety vůbec. Po jeho převrácení bude letět podél pistole, která ho vypustila, a jít do druhého, třetího kola atd. Tento efekt budeme schopni pozorovat, když počáteční rychlost projektilu je 7,91 km / s - to je první kosmická rychlost.

A co se stane, pokud se rychlost zvýší? Pokud uvolníte projektil z kanónu tak, že létá rychleji než 11 km / s, jeho trajektorie se změní z elipsy na parabolu (řádek 7 na obrázku) a tím, že překoná sílu gravitace, opustí naši planetu navždy. Toto je druhá kosmická rychlost v nebeské mechaniky.

Kdo byl první

Kdo byl první, kdo dal technologii takovou rychlostí? Oba - první a druhá kosmická rychlost - byly dosaženy prostředky vyrobenými rukama sovětských inženýrů.

Na podzim 57. let minulého století sovětské odpalovací vozidlo P-7, které vyvinulo první kosmickou rychlost, Oběžná dráha Země první v historii umělého satelitu lidstva. Ale člověk by nebyl sám, kdyby byl spokojen s osudem, který se otáčí kolem kolébky.

Po pouhých dvou letech, opět sovětskou kosmickou lodí, byla dosažena druhá prostorová rychlost raket, což umožnilo mise překonat gravitaci a směřovat k měsíci.

Jak vypočítat

A na čem závisí velikost kosmických rychlostí? Je zřejmé, že jednak ze síly gravitačního pole, které vytváří kosmické tělo. Jedna věc je odtrhnout se od asteroidu, kde můžete kouli dát druhou kosmickou rychlost jednoduše tím, že se houpající houžeji a hodí ji do vesmíru. Další věc - opustit Zemi s její hmotností.

Je tu další nuance. Zvažte dvě planety obíhající kolem Slunce: Rtuť a malá planeta nedávno otevřený společností Eridu. Oba kosmické těla se otáčejí kolem stejné hvězdy se stejnou hmotností. Ale zde 1 je vesmírná rychlost u Merkuru asi 50 km / s, zatímco Eris letí ve své oběžné dráze mnohem pomaleji - asi 3,5 km / s. Co se děje? A skutečnost, že Eris je 200 krát daleko od svítidla než Merkur a gravitace Slunce je tam 200krát slabší. Proto je další faktor - vzdálenost od středu kosmického těla. To znamená, že čím blíže jsme, tím vyšší bude druhá kosmická rychlost. Vzorec pro první kosmickou rychlost je znám z kurzu fyziky školy.

V tom:

• G je gravitační konstanta, předpokládá se ve výpočtech 6,67 ∙ 10 ^-11 m ³ ∙ s ^-2 kg;
• M je hmota kosmického těla;
• R je vzdálenost od středu planety k oběžné dráze (poloměr rotace).

Není těžké vypočítat druhou kosmickou rychlost. Jeho vzorec je uveden níže.

Zajímavé fakty

Aby byl v oblasti oběžné dráhy Země opuštěn sluneční soustavu navždy, je nutné zrychlovat na rychlost 47 km / s (relativně k Slunci), běžně se nazývá rychlost třetího prostoru.

Naše Slunce, stejně jako planeta kolem něj, se sama otáčí kolem středu galaxie, Mléčné dráhy, rychlostí asi 250 kilometrů za sekundu. Aby se navždy rozloučil s galaxií, potřeboval by rychlost rychlosti asi 650 km / s (kosmická rychlost číslo 4).

Druhá kosmická rychlost pro malý asteroid je asi 30-60 m / s. Odlétání od takového objektu ve vesmíru je snadné. Další věc - neutronové hvězdy nebo něco horšího - černé díry. Druhá kosmická rychlost černé díry - přes 300 tisíc kilometrů za sekundu - je vyšší rychlost světla. To je důvod, proč žádný objekt, dokonce ani světlo, nemůže opustit paže tohoto vesmírného monstra.