Космические законы существуют с 1967 года: надо их знать

Космические законы существуют с 1967 года: надо их знать

В 2016 американский астронавт Рональд Гаран написал книгу «Из космоса границ не видно». Её посыл очень прост — глядя на планету из иллюминатора Международной космической станции, политические границы кажутся архаичными рудиментами, которые не имеют никакого смысла.

Но мы вернемся на Землю и взглянем обратно, в звездные дали. Как и любая окружающая нас территория, это пространство не обошла законодательная регуляция. Рассказываем, какие правила действуют за пределами нашей планеты и зачем они нужны.

Закон всемирного тяготения

Закон, названный законом всемирного тяготения, был сформулирован Исааком Ньютоном (1643-1727 годы), который предположил, что любые тела в природе оказывают друг на друга влияние, осуществляемое как взаимное притяжение.

Силы, участвующие в этом процессе – гравитационные силы, иначе силы всемирного тяготения. Данные силы проявляют себя на всех объектах Вселенной.

Ньютоном была предложена формула закона всемирного тяготения:

Рисунок 2. Закон всемирного тяготения. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

  • $G$ — гравитационная постоянная,
  • $m_1$ и $m_2$ — массы взаимодействующих тел,
  • $r$ — расстояние между ними,
  • $F$ — сила притяжения.

Следовательно, для закона всемирного тяготения, принята формулировка: всякие материальные точки (тела), взаимно притягивают друг друга, с силой прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними, действие силы происходит вдоль линии, которая соединяет эти тела.

Гравитационная постоян¬ная обладает физическим смыслом, вытекающим из описываемого закона. Когда $m_1$ = $m_2$ = 1 кг, $r$ = 1 м, то $G = F$, т. е. имеет место равенство гравитационной постоянной и силы притяжения, для данных двух тел. Зна¬чение гравитационной постоян¬ной: $G = 6,67 • 10^<-11>$ $Н•м^2 / кг^2$. Действие сил всемирного тя¬готения возможно промеж любых материальных тел, но ощущается оно в том случае, если тела (или одно из взаимодействующих тел) имеют большие массы.

Читать еще:  Планеты в четвертом доме

Частный вид представленных сил — силы притяжения тел к планетам, в частности к Земле. Название этой силы — сила тяжести. Эта сила придаёт всем телам ускорение, именуемое ускорением свободного падения. Из второго зако¬на Ньютона следует:

$g = F_T / M$; или $F_T = M • g$;

Ускорение свободного падения у земной поверхности имеет значение: $g$ ≈ $9,8 м/с^2$. Направление силы тяжести — всегда к земному центру.

При движении тела с ускорением, вес его можно определить как:

где $a$ — ускорение поднимающегося или падающего тела. Поэтому, при свободном падении или движении тела в космосе с ускорением, равным ускорению свободного падения, вес тела приобретает нулевое значение — возникает невесомость.

Рисунок 3. Закон Всемирного тяготения. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Первая и вторая космические скорости

Законы Кеплера применимы не только к движению планет и других небесных тел в Солнечной системе, но и к движению искусственных спутников Земли и космических кораблей. В этом случае центром тяготения является Земля.

В серии книг Дугласа Адамса «‎Автостопом по Галактике»‎ говорится, что летать — это просто промахиваться мимо Земли. Если ты промахнулся мимо Земли и достиг первой космической скорости 7,9 км/с, то ты стал искусственным спутником нашей планеты.

Искусственный спутник Земли — космический летательный аппарат, который вращается вокруг Земли по геоцентрической орбите. Чтобы у него это получалось, аппарат должен иметь начальную скорость, которая равна или больше первой космической.

Первая космическая скорость

v1 — первая космическая скорость [м/с]

g — ускорение свободного падения на данной планете [м/с 2 ]

R — радиус планеты [м]

На планете Земля g ≈ 10 м/с 2 .

Есть еще вторая и третья космические скорости. Вторая космическая скорость — это скорость, которая нужна, чтобы корабль стал искусственным спутником Солнца, а третья — чтобы вылетел за пределы солнечной системы.

Читать еще:  Лунный календарь садовода и огородника на 20 август 2022 года

Вторая космическая скорость

v2 — вторая космическая скорость [м/с]

g — ускорение свободного падения на данной планете [м/с 2 ]

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector