Дэлхий дээрх тойрог 1 сансрын хурдны утга. зугтах хурд

💖 Танд таалагдаж байна уу?Холбоосыг найзуудтайгаа хуваалцаарай

Эхний зугтах хурд нь гаригийн гадаргуугаас дээш хэвтээ хөдөлж буй бие түүн дээр унахгүй, харин дугуй тойрог замд шилжих хамгийн бага хурд юм.

Биеийн хөдөлгөөнийг дэлхийтэй харьцуулахад инерциал бус жишиг системд авч үзье.

Энэ тохиолдолд тойрог замд байгаа объект тайван байх болно, учир нь үүн дээр төвөөс зугтах хүч ба таталцлын хүч гэсэн хоёр хүч үйлчилнэ.

Энд m нь объектын масс, M нь гаригийн масс, G нь таталцлын тогтмол (6.67259 10 −11 м? кг −1 с −2),

Эхний зугтах хурд, R нь гаригийн радиус юм. Тоон утгыг орлуулах (дэлхийн хувьд 7.9 км/с

Эхний зугтах хурдыг таталцлын хурдатгалаар тодорхойлж болно - учир нь g = GM/R?, дараа нь

Сансар огторгуйн хоёр дахь хурд нь энэ селестиел биетийн таталцлын таталцлыг даван туулж, түүнийг тойрон тойрог замд гарахын тулд масс нь селестиел биетийн масстай харьцуулахад өчүүхэн бага объектод өгөх ёстой хамгийн бага хурд юм.

Эрчим хүч хадгалагдах хуулийг бичье

Зүүн талд нь гаригийн гадаргуу дээрх кинетик ба боломжит энерги байдаг. Энд m нь туршилтын биеийн масс, M нь гаригийн масс, R нь гаригийн радиус, G нь таталцлын тогтмол, v 2 нь хоёр дахь зугтах хурд юм.

Сансрын эхний болон хоёр дахь хурдны хооронд энгийн хамаарал байдаг:

Зугтах хурдны квадрат нь тухайн цэг дэх Ньютоны потенциалаас хоёр дахин их байна.

Та мөн өөрийн сонирхож буй мэдээллээ шинжлэх ухааны хайлтын систем Otvety.Online-аас олж болно. Хайлтын маягтыг ашиглана уу:

Сэдвийн талаар дэлгэрэнгүй 15. Сансар огторгуйн 1 ба 2-р хурдны томъёог гаргах:

  1. Максвелл хурдны тархалт. Молекулын хамгийн их магадлалтай язгуур дундаж квадрат хурд.
  2. 14. Тойрог хөдөлгөөнд зориулсан Кеплерийн 3-р хуулийн гарал үүсэл
  3. 1. Устгах хувь. Устгах хурдны тогтмол. Хагас арилгах хугацаа
  4. 7.7. Rayleigh-Jeans томъёо. Планкийн таамаглал. Планкийн томъёо
  5. 13. Сансар, нисэхийн геодези. Усан орчинд дуугаралтын онцлог. Ойрын зайн машин харааны систем.
  6. 18. Ярианы соёлын ёс зүйн тал. Ярианы ёс зүй, харилцааны соёл. Ярианы ёс зүйн томъёо. Танилцах, танилцуулах, мэндлэх, үдэх ёс зүйн томъёолол. "Та" ба "Та" нь Оросын ярианы ёс зүйд хандах хэлбэр юм. Ярианы ёс зүйн үндэсний онцлог.

Газар шорооныхон бид хаашаа ч нисдэггүй, газар дээр нь тууштай зогсож дассан бөгөөд ямар нэгэн зүйл агаарт шидвэл тэр нь гарцаагүй гадаргуу дээр унах болно. Энэ бүхэн нь манай гаригийн үүсгэсэн таталцлын орон зай-цаг хугацааг нугалж, хажуу тийш шидэгдсэн алимыг, жишээлбэл, муруй зам дагуу нисч, дэлхийтэй огтлолцохыг хүчээр буруутгадаг.

Аливаа объект өөрийн эргэн тойронд таталцлын талбар үүсгэдэг бөгөөд гайхалтай масстай дэлхийн хувьд энэ талбар нэлээд хүчтэй байдаг. Тийм ч учраас гаригийн таталцлыг даван туулахад шаардагдах өндөр хурдтай сансрын хөлгүүдийг хурдасгах чадвартай олон шатлалт хүчирхэг сансрын пуужингуудыг бүтээж байна. Эдгээр хурдны утга нь сансрын эхний ба хоёр дахь хурд гэж нэрлэгддэг зүйл юм.

Сансрын анхны хурдны тухай ойлголт нь маш энгийн бөгөөд энэ нь сансрын биетэй параллель хөдөлж, түүн дээр унах боломжгүй, гэхдээ нэгэн зэрэг тогтмол тойрог замд үлдэхийн тулд физик объектод өгөх ёстой хурд юм.

Эхний зугтах хурдыг олох томъёо нь төвөгтэй биш юм. ХаанаВ Г М- объектын масс;Р- объектын радиус;

Томъёонд шаардлагатай утгыг орлуулахыг хичээгээрэй (G - таталцлын тогтмол нь үргэлж 6.67; дэлхийн масс 5.97 · 10 24 кг, радиус нь 6371 км) бөгөөд бидний анхны зугтах хурдыг олоорой. гариг.

Үүний үр дүнд бид 7.9 км/с хурд авдаг. Гэтэл яагаад яг ийм хурдтайгаар хөдөлж байгаа сансрын хөлөг дэлхий рүү унахгүй эсвэл сансарт нисэхгүй байна вэ? Энэ хурд нь таталцлын талбайг даван туулахад хэтэрхий бага хэвээр байгаа тул сансарт нисэхгүй, харин дэлхий рүү унах болно. Гэхдээ зөвхөн өндөр хурдныхаа ачаар дэлхийтэй мөргөлдөхөөс үргэлж "зайлсхийж" байхын зэрэгцээ сансар огторгуйн муруйлтаас үүдэлтэй тойрог тойрог замд "уналтаа" үргэлжлүүлнэ.


Энэ нь сонирхолтой юм: Олон улсын сансрын станц ч мөн адил зарчмаар ажилладаг. Түүн дээр байгаа сансрын нисэгчид бүх цагаа тасралтгүй, тасралтгүй уналтанд зарцуулдаг бөгөөд энэ нь станц өөрөө өндөр хурдтай байдаг тул эмгэнэлтэй төгсдөггүй, иймээс тэр дэлхийг байнга "сандаг". -д үндэслэн хурдны утгыг тооцоолно.

Гэхдээ бид сансрын хөлөг манай гаригийн хил хязгаарыг орхиж, таталцлын талбайнаасаа хамааралгүй байхыг хүсвэл яах вэ? Үүнийг хоёр дахь сансрын хурд хүртэл хурдасга! Тиймээс хоёр дахь зугтах хурд нь селестиел биетийн таталцлын таталцлыг даван туулж, хаалттай тойрог замаасаа гарахын тулд биетэд өгөх ёстой хамгийн бага хурд юм.

Сансар огторгуйн хоёр дахь хурдны утга нь мөн селестиел биеийн масс ба радиусаас хамаардаг тул объект бүрийн хувьд өөр өөр байх болно. Тухайлбал, дэлхийн таталцлын хүчийг даван туулахын тулд сансрын хөлөг хамгийн багадаа 11.2 км/с, Бархасбадь - 61 км/с, нар - 617.7 км/с хурдлах шаардлагатай.


Зугтах хурдыг (V2) дараах томъёогоор тооцоолж болно.

Хаана В- эхний зугтах хурд;Г- таталцлын тогтмол;М- объектын масс;Р- объектын радиус;

Гэхдээ хэрэв судалж буй объектын эхний зугтах хурд (V1) мэдэгдэж байвал даалгавар нь илүү хялбар болж, хоёр дахь зугтах хурдыг (V2) дараах томъёогоор хурдан олох болно.

Энэ нь сонирхолтой юм: хоёр дахь сансрын хар нүхний томъёо илүү299,792 км/в, өөрөөр хэлбэл гэрлийн хурдаас их. Тийм ч учраас түүний хил хязгаараас юу ч, тэр байтугай гэрэл ч зугтаж чадахгүй.

Эхний болон хоёр дахь комик хурдаас гадна манай Нарны аймаг, галактикийн хил хязгаараас давж гарахын тулд гурав, дөрөв дэх хурдууд байдаг.

Зураг: bigstockphoto | 3DS барималч

Хэрэв та алдаа олсон бол текстийн хэсгийг тодруулж, товшино уу Ctrl+Enter.

“Нэг жигд, жигд бус хөдөлгөөн” - t 2. Тэгш бус хөдөлгөөн. Яблоневка. L 1. Дүрэмт хувцас ба. L2. t 1. L3. Чистозерное. t 3. жигд хөдөлгөөн. =.

"Муруйн хөдөлгөөн" - Төв рүү чиглэсэн хурдатгал. Тойрог тойрох биеийн жигд хөдөлгөөн Үүнд: - тогтмол хурдтай муруйн хөдөлгөөн; - хурдатгалтай хөдөлгөөн, учир нь хурд чиглэлээ өөрчилдөг. Төв рүү чиглэсэн хурдатгал ба хурдны чиглэл. Тойрог доторх цэгийн хөдөлгөөн. Тогтмол үнэмлэхүй хурдтай тойрог дотор биеийн хөдөлгөөн.

"Хавтгай дээрх биеийн хөдөлгөөн" - Үл мэдэгдэх хэмжигдэхүүний олж авсан утгыг үнэлэх. Тоон өгөгдлийг ерөнхий шийдэлд орлуулж, тооцоолно. Үүн дээр харилцан үйлчилж буй биетүүдийг дүрсэлсэн зураг зур. Биеийн харилцан үйлчлэлийн дүн шинжилгээ хийх. Ftr. Биеийн налуу хавтгай дагуу үрэлтгүй хөдөлгөөн. Налуу хавтгай дээрх биеийн хөдөлгөөнийг судлах.

“Дэмжлэг ба хөдөлгөөн” - Түргэн тусламжийн машин манайд нэг өвчтөнийг авчирсан. Нарийхан, бөхийсөн, хүчтэй, хүчтэй, тарган, болхи, авхаалжтай, цайвар. Тоглоомын нөхцөл байдал "Эмч нарын зөвлөлдөх уулзалт". Намхан дэртэй хатуу орон дээр унт. “Биеийн дэмжлэг ба хөдөлгөөн. Зөв байрлалыг хадгалах дүрэм. Зогсож байхдаа зөв байрлал. Хүүхдийн яс нь зөөлөн, уян хатан байдаг.

"Сансрын хурд" - V1. ЗХУ. Тийм ч учраас. 1961 оны дөрөвдүгээр сарын 12 Харь гаригийн соёл иргэншилд илгээсэн мессеж. Гурав дахь зугтах хурд. Вояжер 2 дээр шинжлэх ухааны мэдээлэл бүхий диск байдаг. Дэлхийн гадаргуу дээрх анхны зугтах хурдыг тооцоолох. Сансарт анхны хүн ниссэн. Voyager 1-ийн замнал. Бага хурдтай хөдөлж буй биетүүдийн замнал.

"Биеийн динамик" - Динамикийн үндэс нь юу вэ? Динамик бол биетүүдийн (материалын цэг) хөдөлгөөний шалтгааныг судалдаг механикийн салбар юм. Ньютоны хуулиуд зөвхөн инерциал тооллын системд хамаарна. Ньютоны 1-р хууль хангагдсан жишиг хүрээг инерциал гэж нэрлэдэг. Динамик. Ньютоны хуулиуд ямар хүрээнд хамаарах вэ?

Нийт 20 илтгэл байна

Эрт дээр үеэс хүмүүс дэлхийн бүтцийн асуудлыг сонирхож ирсэн. МЭӨ 3-р зуунд Грекийн гүн ухаантан Самосын Аристарх дэлхий нарыг тойрон эргэдэг гэсэн санааг илэрхийлж, сарны байрлалаас нар болон дэлхийн зай, хэмжээг тооцоолохыг оролдсон байдаг. Самосын Аристархын нотлох баримтууд төгс бус байсан тул дийлэнх нь дэлхийн Пифагорын геоцентрик системийг дэмжигчид хэвээр байв.
Бараг хоёр мянган жил өнгөрч, Польшийн одон орон судлаач Николаус Коперник дэлхийн гелиоцентрик бүтцийн санааг сонирхож эхлэв. Тэрээр 1543 онд нас барсан бөгөөд удалгүй түүний амьдралын бүтээлийг шавь нар нь хэвлүүлжээ. Гелиоцентрик системд суурилсан селестиел биетүүдийн байрлалын Коперникийн загвар ба хүснэгтүүд нь үйл явдлын төлөв байдлыг илүү нарийвчлалтай тусгасан байв.
Хагас зуун жилийн дараа Германы математикч Иоганнес Кеплер Данийн одон орон судлаач Тихо Брахегийн селестиел биетүүдийн ажиглалтын талаархи нарийн тэмдэглэлийг ашиглан Коперникийн загварын алдаатай байдлыг арилгасан гаригуудын хөдөлгөөний хуулиудыг гаргажээ.
17-р зууны сүүлчийг Английн агуу эрдэмтэн Исаак Ньютоны бүтээлүүд тэмдэглэв. Ньютоны механик болон бүх нийтийн таталцлын хуулиуд өргөжиж, Кеплерийн ажиглалтаас гаргаж авсан томьёог онолын үндэслэл болгосон.
Эцэст нь 1921 онд Альберт Эйнштейн харьцангуйн ерөнхий онолыг дэвшүүлсэн бөгөөд энэ нь одоогийн селестиел биетүүдийн механикийг хамгийн зөв дүрсэлсэн байдаг. Ньютоны сонгодог механикийн томьёо, таталцлын онолыг маш нарийвчлал шаарддаггүй зарим тооцоололд ашиглаж болох бөгөөд харьцангуйн нөлөөг үл тоомсорлож болно.

Ньютон болон түүний өмнөх хүмүүсийн ачаар бид дараахь зүйлийг тооцоолж чадна.

  • Тухайн тойрог замыг барихын тулд бие ямар хурдтай байх ёстой ( эхний зугтах хурд)
  • гаригийн таталцлыг даван гарч одны дагуул болохын тулд бие ямар хурдтай хөдлөх ёстой вэ ( хоёр дахь зугтах хурд)
  • гаригийн системийг орхиход шаардагдах хамгийн бага хурд ( Гурав дахь зугтах хурд)

Анхны сансрын хурднь дэлхийн тойрог замд орохын тулд сансрын пуужинд өгөх ёстой хамгийн бага хурд юм.

Бидний хэвтээ байдлаар шидсэн аливаа зүйл тодорхой зайд ниссэний дараа газарт унах болно. Хэрэв та энэ объектыг илүү хүчтэй шидвэл энэ нь илүү удаан нисч, илүү хол унаж, түүний нислэгийн зам нь илүү хавтгай болно. Хэрэв та объектод дараалан илүү их хурдыг өгвөл тодорхой хурдтайгаар түүний траекторийн муруйлт нь дэлхийн гадаргуугийн муруйлттай тэнцүү болно. Дэлхий бол эртний Грекчүүдийн мэддэг байсан бөмбөрцөг юм. Энэ юу гэсэн үг вэ? Энэ нь дэлхийн гадаргуу шидсэн биетээс манай гаригийн гадаргуу дээр унасан хурдаараа зугтаж байгаа мэт харагдах болно гэсэн үг юм. Өөрөөр хэлбэл, тодорхой хурдтайгаар шидсэн объект дэлхийг тодорхой тогтмол өндөрт тойрч эхэлнэ. Хэрэв та агаарын эсэргүүцлийг үл тоомсорловол эргэлт хэзээ ч зогсохгүй. Харвасан объект нь дэлхийн хиймэл дагуул болох юм. Үүний хурдыг сансрын анхны хурд гэж нэрлэдэг.

Манай гаригийн анхны зугтах хурдыг дэлхийн гадаргуугаас дээш тодорхой хурдтайгаар хөөргөсөн биед үзүүлэх хүчийг харгалзан тооцоолоход хялбар байдаг.

Эхний хүч бол таталцлын хүч бөгөөд энэ нь биеийн масс ба манай гаригийн масстай шууд пропорциональ бөгөөд дэлхийн төв ба хөөргөсөн биеийн хүндийн төвийн хоорондох зайны квадраттай урвуу пропорциональ байна. Энэ зай нь дэлхийн радиус ба дэлхийн гадаргуугаас дээш байгаа объектын өндөртэй тэнцүү байна.

Хоёрдахь хүч нь төв рүү чиглэсэн хүч юм. Энэ нь нислэгийн хурд ба биеийн массын квадраттай шууд пропорциональ бөгөөд эргэлдэж буй биеийн хүндийн төвөөс дэлхийн төв хүртэлх зайтай урвуу пропорциональ байна.

Хэрэв бид эдгээр хүчийг тэнцүүлж, 6-р ангийн сурагчдад (эсвэл Оросын сургуулиудад алгебр судалж эхлэхэд) боломжтой энгийн өөрчлөлтүүдийг хийвэл сансрын анхны хурд нь хэсэгчилсэн хуваагдлын квадрат язгууртай пропорциональ байна. дэлхийн массыг нисдэг биеэс дэлхийн төв хүртэлх зайгаар. Тохиромжтой өгөгдлийг орлуулснаар бид дэлхийн гадаргуу дээрх анхны зугтах хурд секундэд 7.91 километр болохыг олж мэдэв. Нислэгийн өндөр нэмэгдэхийн хэрээр эхний зугтах хурд багасдаг ч тийм ч их биш. Тиймээс дэлхийн гадаргуугаас 500 километрийн өндөрт секундэд 7.62 километр байх болно.

Сар, гариг, астероидын аль ч дугуй (эсвэл бараг дугуй) селестиел биетийн хувьд ижил үндэслэлийг давтаж болно. Тэнгэрийн бие жижиг байх тусам түүний анхны зугтах хурд багасна. Ийнхүү сарны хиймэл дагуул болохын тулд секундэд ердөө 1.68 километр хурдлах шаардлагатай бөгөөд энэ нь дэлхий дээрхээс бараг тав дахин бага юм.

Дэлхийг тойрон тойрог замд хиймэл дагуул хөөргөх нь хоёр үе шаттайгаар явагддаг. Эхний шат нь хиймэл дагуулыг өндөрт өргөж, хэсэгчлэн хурдасгадаг. Хоёр дахь шат нь хиймэл дагуулын хурдыг сансрын анхны хурдад хүргэж, тойрог замд оруулдаг. Пуужин яагаад хөөрч байгааг бичжээ.

Хиймэл дагуул нь дэлхийн тойрог замд орсны дараа хөдөлгүүрийн тусламжгүйгээр түүнийг тойрон эргэлдэж чадна. Энэ нь байнга унаж байгаа мэт боловч дэлхийн гадаргуу дээр хүрч чадахгүй. Яг л дэлхийн хиймэл дагуул байнга унаж байх шиг байдаг тул түүнд жингүйдэх байдал үүсдэг.

Эхний зугтах хурдаас гадна хоёр, гурав, дөрөв дэх зугтах хурдууд бас байдаг. Хэрэв сансрын хөлөг хүрвэл хоёр дахь орон зайхурдтай (ойролцоогоор 11 км/сек) дэлхийн ойролцоох орон зайг орхиж, бусад гаригууд руу нисэх боломжтой.

Хөгжиж байна гурав дахь орон зайхурд (16.65 км/сек) сансрын хөлөг нарны аймгаас гарах ба дөрөв дэх орон зайхурд (500 - 600 км/сек) нь сансрын хөлөг галактик хоорондын нислэг хийх боломжтой хязгаар юм.

найзууддаа хэл