Druga kozmična hitrost je njen pomen in pomen.

Najstarejši viri pisnega jezika, ustne legende in legende, ki se prenašajo iz ust v usta, kažejo na željo osebe, da leti, kot ptica. In tako letala enostavno prehitevati vse ptice. Toda človek ni samo obvladal zračnega prostora, to se mu je zdelo malo.

Blizu vesolja se aktivno obvladujejo, v orbiti Zemlje se nahajajo celotni kompleksi stanovanjskih, znanstvenih in tehničnih modulov. Na rdečem planetu - Marsu - avtomatska raziskovalna vozila hitijo okoli, "ogromni koraki človeštva" nastajajo na površini Lune, misije "Voyager" pa zapuščajo svojo izvorno zvezdo za vedno. Kako hitro letijo vesoljska plovila v vesolju? "Druga kozmična hitrost" - kaj pomeni ta stavek?

Kako se odtrgati od Zemlje in kako jo zapustiti

Za začetek si poglejmo, kako leti naše vesoljsko plovilo. Predstavljajte si, da je na površini zemlje zgrajen fantastičen stolp. Tako visoka, da se njen vrh nahaja tam, kjer sploh ni zraka. Na zgornjem delu objekta postavimo top, ki je sposoben proizvajati izstrelke z različnimi začetnimi hitrostmi.

Prvi izstrelek se proizvaja z majhno količino praška. Lupina pade blizu stolpa. Če se vsak naslednji posnetek izvede z nenehnim povečevanjem moči polnjenja, bodo lupine, ki so bile izpuščene iz topov, padale dlje, upogibale se bodo po vsem svetu.

Pod pogojem, da je naša pištola postavljena tako visoko, da bodo lupine izletele iz ozračja in zrak ne bo upočasnil njihovega gibanja, na neki točki projektil (številka 6 na sliki) sploh ne bo padel na površino planeta. Po tem, ko se je premaknila, bo letela ob pištoli, ki jo je sprožila in šla v drugi, tretji krog itd. Ta učinek bomo lahko opazili, ko bo začetna hitrost projektila 7,91 kilometrov na sekundo - to je prva kozmična hitrost.

In kaj se bo zgodilo, če se bo hitrost še povečala? Če izpustite projektil iz topa, tako da leti hitreje od 11 km / s, se njegova pot spremeni iz elipse v parabolo (vrstica 7 na sliki) in, ko bo premagala silo privlačnosti, bo za vedno zapustila naš planet. To je druga kozmična hitrost v nebesni mehaniki.

Kdo je bil prvi

Kdo je prvi dal tehnologijo tako hitro? Obe - prvi in ​​drugi kozmični hitrosti - sta bili doseženi z napravami, ki so jih naredili sovjetski inženirji.

V jeseni 57. prejšnjega stoletja je sovjetski ojačevalnik P-7, ki je razvil prvo kozmično hitrost, izstopil v Zemeljska orbita prvi v zgodovini umetnega satelita človeštva. Toda človek ne bi bil sam, če bi bil zadovoljen s usodo vrtenja okrog zibelke.

Po samo dveh letih, spet sovjetskim vesoljskim plovilom, je bila dosežena druga prostorska hitrost raket, ki je misiji omogočila premagati težo in se usmeriti proti luni.

Kako izračunati

Od česa je odvisna velikost kozmičnih hitrosti? Očitno, prvič, iz moči gravitacijskega polja, ki ustvarja kozmično telo. Ena stvar je, da se odmaknemo od asteroida, kjer lahko žogici damo drugo kozmično hitrost preprosto z vrtenjem težje, jo vržemo v vesolje. Druga stvar - zapustiti Zemljo, s svojo maso.

Obstaja še en odtenek. Razmislite o dveh planetih, ki krožijo okoli sonca: Merkur in majhen planet nedavno odprl Eridu. Oba kozmična telesa se vrtita okoli iste zvezde z isto maso. Ampak tukaj 1, je hitrost prostora pri Merkurju okoli 50 km / s, medtem ko Eris v svoji orbiti leti precej počasneje - okoli 3,5 km / s. Kaj je narobe? In dejstvo, da je Eris 200-krat dlje od svetilke kot Mercury in težnost Sonce je 200 kubičnih krat šibkejše. Od tod drugi dejavnik - oddaljenost od središča kozmičnega telesa. To pomeni, da ko smo bližje, višja bo druga kozmična hitrost. Formula za prvo kozmično hitrost je znana iz šolskega fizičnega tečaja.

V njej:

• G je gravitacijska konstanta, predpostavljena v izračunih 6,67-10 ^-11 m ^{3 -2} s ^-2 kg;
• M je masa kozmičnega telesa;
• R je razdalja od središča planeta do orbite (polmer rotacije).

Ni težko izračunati druge kozmične hitrosti. Njegova formula je podana spodaj.

Zanimiva dejstva

Da bi bili, če smo na območju Zemljine orbite, za vedno zapustili Sončev sistem, je treba pospešiti do hitrosti (glede na Sonce) 47 km / s, običajno se imenuje tretja prostorska hitrost.

Naše Sonce, tako kot planet okoli njega, se vrti okoli središča galaksije, Rimske ceste, s hitrostjo okoli 250 kilometrov na sekundo. Da bi se večno poslovil od galaksije, bi potreboval hitrost okoli 650 km / s (kozmična hitrost številka 4).

Druga kozmična hitrost za majhen asteroid je okoli 30-60 m / s. Odletite od takšnega predmeta v prostoru je enostavno. Druga stvar - nevtronske zvezde ali kaj slabše - črne luknje. Druga kozmična hitrost za črno luknjo - več kot 300 tisoč kilometrov na sekundo - je višja hitrost svetlobe. Zato noben predmet, niti svetloba, ne more zapustiti orožja tega kozmičnega pošasti.