Первым шагом в космос есть полет вокруг Земли на большой высоте.
Первой космической скоростью VI называют скорость полета по круговой орбите радиуса, равен радиусу земного шара Rз.
Записав для такого кругового движения второй закон Ньютона получим:
VI = gRз1 / 2 ≈ 7,9 км / с
Вторым шагом в космос является преодоление сил земного притяжения.
Второй космической скоростью VII называют скорость, которую должно иметь тело у поверхности Земли для того, чтобы выйти за пределы земного притяжения.
Записав закон сохранения полной механической энергии и пренебрегая работой сил сопротивления среды получим:
mVII2 / 2 - GMm / Rз = 0, откуда
VII = (2gRз) 1/2 = 21/2VI ≈ 11,2 км / с
Третьим шагом в космос является преодоление сил притяжения Солнца - звезды Солнечной системы.
Третьей космической скоростью VIII называют скорость, необходимую для того, чтобы тело, которое запускают с земной поверхности, могло выйти за пределы Солнечной системы.
Неудобство этого определения заключается в том, что в зависимости от направления запуска космического аппарата (в направлении вращения Земли вокруг Солнца, или в противоположном направлении движения Земли по орбите вокруг Солнца) числовое значение VIII меняется 16,5 км / с до 72км / с.
Задача: реши задачу: Савченко 2.6.32.
Если космическому кораблю предоставить третью космическую скорость под некоторым углом к орбите Земли, то он будет описывать в пространстве большие эллипсы вокруг Солнца с максимальным приближением к нему на 30,9 миллиона километров. В случае необходимости подойти ближе к заре, необходимо увеличивать ее скорость свыше VIII и запускать точно против орбитального движения Земли. И чтобы ракета смогла достичь любой точки Солнца, ей необходимо предоставить четвертую космическую скорость VIV ≈ 31,8 км / с.
При этой скорости ракета освободится от поля тяготения нашей планеты и на большом расстоянии будет относительно Земли скорость 29,8 км / с (скорость движения Земли по орбите вокруг Солнца).
Правда, несмотря на то, что в Солнечной системе есть другие планеты, то возможно попасть в произвольную точку Солнца, предоставив ракете скорость, меньше четвертую космическую скорость, совершив при этом гравитационный маневр (например, в гравитационном поле Юпитера).
Загрузка...