Fizika - Žemės dirbtinis palydovas ir kosminiai greičiai

D I R B T I N I A I Ž E M Ė S

PA LY D O VA I

PA LY D O VA S ?

Tai vienasmažesniskūnas, besisukantisaplinkdidesnį.

Objektas, įvestas įdangaus kūnoorbitąžmogauspastangomis.

DŽPtai sudėtingas prietaisas, besisukantisaplinkŽemę, teikiantisvienokias arkitokiaspaslaugasžmonėms, vykdantistyrimusarkitąveiklą.

Didžiausias šiuo metu skraidantisdirbtinis Žemės palydovas yra Tarptautinė Kosminė Stotis.

DabarŽemę„orbituoja“ daugiaunei3 tūkstančiaidirbtiniųŽemėspalydovų, iškuriųkiekmažiauneitrečdalisvisdarveikia.

Sunkis veikiantis DŽP, suteikia jam pagreitį 𝑎į𝑐 nukreiptą į

Žemės centrą

𝑎į𝑐 = 𝑣2

𝑅+ℎ

Pasinaudoję laisvojo kritimo pagreičio formule,

Ir išreiškę, kad aįc = g

g = G𝑀

𝑅+ℎ 2

Apskaičiuojame DŽP greitį:

𝑣2

𝑅+ℎ= G

𝑀

(𝑅+ℎ)2v = 𝐺

𝑀

𝑅+ℎ

O Žemėje greitis bus:

v = 𝑔𝑅

Ties Žemėspaviršiumipirmasis kosminis greitisyra7.9 km/s (jeinebūtųatmosferos). 200 km aukštyjeviršŽemėspaviršiausšisgreitisyra7.8 km/s.

1 - A S I S K O S M I N I S G R E I T I S

v = 𝐺𝑀

𝑅+ℎ

M –didžiojo kūnomasė, R – jo spindulys, G –gravitacinėkonstanta.

2 - A S I S K O S M I N I S G R E I T I S

Parabolinis greitis, kuriuo skrieja mažos masėskūnas, nutolęs nuo didelės masės kūno centro per jo spindulį:

vp =2𝐺𝑀

𝑟

čia G – gravitacinė konstanta, M – didžiojokūno masė, r – jo spindulys, vp – parabolinisgreitis

Pasiekęs antrąjį kosminį greitį, mažos masės kūnasįveikia didesnės masės kūno gravitacijos lauką ir iš jo ištrūksta (pabėgimo greitis).

Pabėgimo greitis nuo Žemės – 11.19 km/s

nuo Mėnulio – 2.4 km/s

nuo Saulės – 617.7 km/s

nuo baltosios nykštukės – apie 3000 km/s

nuo juodosios bedugnės – ∞

3 - A S I S K O S M I N I S G R E I T I S

Mažiausias greitis, kurį įgavęs kūnas nugalės Žemės ir Saulėstrauką ir apleis Saulės sistemą.

Lygus 16.6 km/s, jeigu paleidimas vyksta 200 km aukštyjevirš Žemės paviršiaus. Paleidimo kryptis turi sutapti suŽemės skriejimo aplink Saulę kryptimi.

K Ū N O S V O R I S

Kūno svoris

tai dar viena gravitacijos jėgos reiškimosi forma.

Veikiamas sunkio, kūnas spaudžia atramą arba tempia

pakabą.

Jėga, kuria Žemės traukiamas kūnas veikia atramą arba

pakabą,

Vaidinamas kūno svoriu.

P = Fs = mg

Tačiau, kai atrama ar pakaba juda su pagreičiu, kūno svoris skiriasinuo sunkio. Kaip pavyzdziui leidžiantis ar kylant liftu.

P = m (g – a)

Kūnas tampa nesvarus kai netenka atramos arba pakabos.

Taip pat nesvarumas susidaro tada, kai atramos ar

pakabos pagretis (a) yra lygus laisvo kritimo

pagreičiui (g).

P = m (g – a)

Už Žemės atmosferos ribų išjungtais varikliai

skriejantį erdvėlaivį veikia tik gravitacijos jėga,

todėl jame susidaro nesvarumo būsena.

PERKROVA

Kūno svorio padidėjimas dėl judėjimo su pagreičiu

vadinamas perkrova.

Aukštyn judančio kūno svoris:

P = m (g + a)

Perkrovas patiria kosmonautai, lakūnai, atlikdami

aukšo pilotažo figūras, karuselių megėjai.

Esant perkrovai, padidėja lakūno vidaus organų

svoris, taip pat jėga, kuria jie veikia vienas kitą ir

griaučius, taigi tuo metu jie jaučia skausmą.