Kasi ya nafasi

Kasi ya nafasi
Kasi ya nafasi
Anonim

Kitu chochote, kikirushwa juu, mara moja au baadaye huishia juu ya uso wa dunia, iwe ni jiwe, kipande cha karatasi au manyoya rahisi. Wakati huo huo, setilaiti iliyorushwa angani nusu karne iliyopita, kituo cha anga za juu au Mwezi unaendelea kuzunguka katika njia zao, kana kwamba haziathiriwi na nguvu ya uvutano ya sayari yetu hata kidogo. Kwa nini hii inatokea? Kwa nini Mwezi hautishii kuanguka kwa Dunia, na Dunia haisogei kuelekea Jua? Je, hawaathiriwi na mvuto?

kasi ya nafasi
kasi ya nafasi

Kutoka kwa kozi ya fizikia ya shule, tunajua kuwa uvutano wa ulimwengu wote huathiri mwili wowote wa nyenzo. Basi itakuwa jambo la kimantiki kudhani kuwa kuna nguvu fulani ambayo inapunguza athari ya mvuto. Nguvu hii inaitwa centrifugal. Hatua yake ni rahisi kujisikia kwa kuunganisha mzigo mdogo kwa mwisho mmoja wa thread na kuizunguka karibu na mzunguko. Katika kesi hii, kasi ya mzunguko wa juu, nguvu ya mvutano wa thread, nakadri tunavyozunguka mzigo polepole, kuna uwezekano mkubwa wa kuanguka chini.

Kwa hivyo, tuko karibu sana na dhana ya "kasi ya ulimwengu". Kwa kifupi, inaweza kuelezewa kuwa kasi inayoruhusu kitu chochote kushinda mvuto wa mwili wa mbinguni. Sayari, satelaiti yake, mfumo wa jua au mfumo mwingine unaweza kufanya kama mwili wa mbinguni. Kila kitu kinachosogea kwenye obiti kina kasi ya nafasi. Kwa njia, ukubwa na umbo la obiti ya kitu cha nafasi hutegemea ukubwa na mwelekeo wa kasi ambayo kitu hiki kilipokea wakati injini zilizimwa, na urefu ambao tukio hili lilitokea.

Kasi ya nafasi ni ya aina nne. Mdogo wao ni wa kwanza. Hii ndiyo kasi ya chini kabisa ambayo chombo cha anga cha juu lazima kiwe nacho ili kiingie kwenye obiti ya duara. Thamani yake inaweza kubainishwa kwa fomula ifuatayo:

V1=õ/r, wapi

µ - mvuto thabiti wa geocentric (µ=39860310(9) m3/s2);

r ni umbali kutoka sehemu ya uzinduzi hadi katikati ya Dunia.

kasi ya pili ya kutoroka
kasi ya pili ya kutoroka

Kutokana na ukweli kwamba umbo la sayari yetu si mpira kamilifu (kwenye nguzo umetandazwa kwa kiasi fulani), umbali kutoka katikati hadi uso ni mkubwa zaidi kwenye ikweta - 6378.1 • 10(3) m, na angalau kwenye nguzo - 6356.8 • 10(3) m. Tukichukua thamani ya wastani - 6371 • 10(3) m, basi tunapata V1 sawa na 7.91 km/s.

Kadiri kasi ya ulimwengu inavyozidi thamani hii, ndivyo mzunguko unavyozidi kuongezeka, kusonga mbali na Dunia kwa watu wote.umbali mkubwa zaidi. Wakati fulani, obiti hii itavunjika, kuchukua fomu ya parabola, na chombo cha anga kitaenda kwenye nafasi ya kuruka. Ili kuondoka kwenye sayari, meli lazima iwe na kasi ya nafasi ya pili. Inaweza kuhesabiwa kwa kutumia fomula V2=√2µ/r. Kwa sayari yetu, thamani hii ni 11.2 km/s.

Wanaastronomia wamebainisha kwa muda mrefu kasi ya ulimwengu, ya kwanza na ya pili, ni sawa kwa kila sayari ya mfumo wetu asilia. Ni rahisi kukokotoa kwa kutumia fomula zilizo hapo juu, ikiwa tutabadilisha µ isiyobadilika na bidhaa fM, ambayo M ni wingi wa ulimwengu wa angani wa kuvutia, na f ni mvuto thabiti (f=6.673 x 10(-11) m3/(kg x s2).

kasi ya nafasi ya tatu
kasi ya nafasi ya tatu

Kasi ya tatu ya ulimwengu itaruhusu chombo chochote kushinda uzito wa Jua na kuacha mfumo asilia wa jua. Ikiwa unahesabu kuhusiana na Jua, unapata thamani ya 42.1 km / s. Na ili kuingia kwenye mzunguko wa karibu wa jua kutoka kwenye Dunia, utahitaji kuongeza kasi hadi 16.6 km/s.

Na, hatimaye, kasi ya nne ya ulimwengu. Kwa msaada wake, unaweza kushinda mvuto wa gala yenyewe. Thamani yake inatofautiana kulingana na kuratibu za galaji. Kwa Milky Way yetu, thamani hii ni takriban 550 km/s (ikikokotolewa kuhusiana na Jua).

Ilipendekeza: