Космічні швидкості. Супутники

Потужність.

Потужністюназивають величину

.

Потужність, як бачимо, чисельно дорівнює роботі, яку виконує сила за одиницю часу. Її одиницями є й джоуль на секунду, або ват (Вт).

Швидкість руху залежить від потужності.

Потужність пов'язана зі швидкістю руху співвідношенням:

N = A/t = Fl/t = Fv, де F — сила, яка виконує роботу; v — швидкість руху.

Якщо відомі потужність двигуна і значення сил опору, то можна розрахувати можливу швидкість автомобіля чи іншої машини, яка виконує роботу:

v = N/F

Отже, з двох автомобілів за рівних сил опору більшу швидкість матиме той, у якого потужність двигуна більша.

Кожен конструктор знає, що для збільшення швидкості руху автомобіля, літака чи морського судна потрібно, або збільшувати потужність двигуна, або зменшувати сили опору. Оскільки збільшення потужності пов'язане зі збільшенням витрат пального, то засобам сучасного транспорту, як правило, надають специфічної обтічної форми, за якої опір повітря буде найменшим, а всі рухомі частини виготовляють так, щоб сила тертя була мінімальною..

Швидкість, яку треба надати тілу в момент запуску з даної планети, щоб тіло стало її штучним супутником і при цьому рухалося б по колу, центр якого збігається з центром цієї планети, називають першою космічною швидкістю.

a = .

a = ; ;

, звідки

. Поблизу поверхні Землі h=0, то .

, звідки , .

Оскільки g = 9,8 м/с , а R = 6,4 ∙ 10 м, то

м/с – перша космічна швидкість поблизу поверхні Землі.

Рис. 1

Таким чином, тіло, швидкість якого дорівнює 7,9 км/с і напрямлена горизонтально відносно поверхні Землі, стає штучним супутником, що рухається по коловій орбіті (рис. 1).

Швидкість, яку потрібно надати тілу, щоб воно, подолавши притягання планети, перетворилося в супутник Сонця, називають другою космічною. Для Землі друга космічна швидкість ; = 11,2 км/с. Якщо значення швидкості більше 7,9 км/с, але менше 11,2 км/с, орбіта супутника Землі є еліптичною. Розвинувши швидкість 11,2 км/с, тіло почне рухатися по параболі і більше не повернеться до Землі.

Дата добавления: 2017-01-14