Vận tốc không gian

Bất kỳ vật gì, bị ném lên, sớm hay muộn đều nằm trên bề mặt của trái đất, dù đó là đá, một mẩu giấy hay một cái lông đơn giản. Đồng thời, một vệ tinh phóng lên vũ trụ cách đây nửa thế kỷ, trạm không gian hoặc Mặt trăng tiếp tục quay quanh quỹ đạo của nó, như thể lực hấp dẫn của hành tinh chúng ta không làm việc gì cả. Tại sao điều này xảy ra? Tại sao Mặt trăng lại đe doạ rơi xuống Trái Đất, và Trái đất không tiến về Mặt Trời? Liệu chúng có thực sự không có lực hút chung?

Từ khóa học của vật lý, chúng ta biết rằng lực hấp dẫn phổ quát ảnh hưởng đến bất kỳ cơ thể vật chất nào. Sau đó sẽ là hợp lý để giả định rằng có một lực nhất định vô hiệu hóa ảnh hưởng của lực hấp dẫn. Lực này thường được gọi là ly tâm. Hành động của nó là dễ dàng cảm thấy bằng cách gắn một tải nhỏ vào một đầu của sợi và untwisted nó xung quanh chu vi. Trong trường hợp này, càng có nhiều tốc độ quay, lực căng của sợi càng mạnh và tốc độ quay của chúng càng chậm, thì càng dễ rơi xuống.

Vì vậy, chúng tôi đã đi rất gần với khái niệm "tốc độ vũ trụ". Tóm lại, nó có thể được mô tả như là một tốc độ cho phép bất kỳ đối tượng nào để vượt qua sự hấp dẫn của cơ thể trên bầu trời. Là một thiên thể , một hành tinh, vệ tinh, mặt trời hoặc các hệ thống khác có thể hành động. Vận tốc không gian ở mỗi vật thể di chuyển trong một quỹ đạo. Nhân tiện, kích thước và hình dạng của quỹ đạo của một vật thể không gian phụ thuộc vào cường độ và hướng tốc độ mà đối tượng đã nhận được tại thời điểm tắt động cơ, và độ cao mà sự kiện xảy ra.

Vận tốc không gian là bốn loại. Loại nhỏ nhất là loại đầu tiên. Đây là tốc độ nhỏ nhất mà một tàu vũ trụ phải có để đi vào quỹ đạo tròn. Giá trị của nó có thể được xác định bằng công thức sau:

V1 = √μ / r, trong đó

Μ Hằng số trọng lực địa tâm (μ = 398603 * 10 (9) m3 / s2);

R là khoảng cách từ điểm phóng đến trung tâm của trái đất.

Do thực tế là hình dạng của hành tinh chúng ta không phải là một quả cầu lý tưởng (ở các cực nó được làm phẳng nhẹ), khoảng cách từ trung tâm đến bề mặt là nhiều nhất ở đường xích đạo - 6378.1 • 10 (3) m, và ít nhất ở các cực - 6356.8 • 10 (3) m Nếu chúng ta lấy giá trị trung bình - 6371 • 10 (3) m, chúng tôi nhận được V1 là 7.91 km / s.

Tốc độ vũ trụ sẽ vượt quá giá trị này, hình dạng kéo dài hơn sẽ được thu thập bởi quỹ đạo, di chuyển ra khỏi trái đất một khoảng cách lớn hơn bao giờ hết. Vào một thời điểm nào đó, quỹ đạo này sẽ vỡ, hình thành một hình bầu dục, và tàu vũ trụ sẽ đi để cày ruộng. Để rời khỏi hành tinh, con tàu phải có vận tốc không gian thứ hai. Nó có thể được tính bằng công thức V2 = √2μ / r. Với hành tinh của chúng ta, giá trị này là 11,2 km / s.

Các nhà thiên văn học từ lâu đã xác định tốc độ vũ trụ là gì cả, thứ nhất và thứ hai, cho mỗi hành tinh của hệ thống bản địa của chúng ta. Không khó để tính toán chúng bằng các công thức trên nếu chúng ta thay thế hằng số μ bằng sản phẩm fM, trong đó M là khối lượng của thân thiên thể thú vị, và f là hằng số hấp dẫn (f = 6.673 x 10 (-11) m3 / (kgx2).

Tốc độ vũ trụ thứ ba sẽ cho phép bất kỳ tàu vũ trụ nào vượt qua sự hấp dẫn của mặt trời và rời khỏi hệ mặt trời. Nếu chúng ta tính nó tương đối so với mặt trời, thì chúng ta có được 42,1 km / s. Và để có được từ Trái Đất tới quỹ đạo gần mặt trời, bạn cần phải tăng tốc lên 16,6 km / s.

Vâng, cuối cùng, vận tốc không gian thứ tư. Với sự giúp đỡ của nó, bạn có thể vượt qua sự thu hút trực tiếp đến thiên hà của chính nó. Cường độ của nó thay đổi tùy thuộc vào tọa độ của thiên hà. Đối với Dải Ngân hà của chúng tôi , giá trị này xấp xỉ 550 km / s (nếu tính tương đối so với mặt Trời).