Круговая скорость
Автор Михаил Григорьевский задал вопрос в разделе Гуманитарные науки
сколько всего космических скоростей? и получил лучший ответ
Ответ от Stanislav Bulatov[гуру]
Космические скорости
Первая космическая скорость, или круговая скорость V1 - скорость, необходимая для обращения спутника по круговой орбите вокруг Земли или другого космического объекта. Если R - радиус орбиты, а G - гравитационная постоянная, то V1 = (GM/R)1/2. Для Земли V1=7.9 км/с. Вторая космическая скорость, называемая также скоростью убегания, или параболической скоростью V2 - минимальная скорость, которую должно иметь свободно движущееся тело на расстоянии R от центра Земли или другого космического тела, чтобы, преодолев силу гравитационного притяжения, навсегда покинуть его. Из законов механики следует простое соотношение: V2 = 21/2V1. Для Земли V2 = 11.2 км/с.
Кроме этих общепринятых существуют еще две редкоупотребимые величины: 3-я и 4-ая космические скорости - это скорости ухода, соответственно, из Солнечной системы и Галактики. Их точные значения нельзя определить по ряду причин. Например, 3-ю космическую скорость обычно определяют как параболическую при M = M (масса Солнца) и R = 1 а. е. (радиус орбиты Земли) , получая значение V3 = 42 км/с. Но при старте с поверхности Земли или с околоземной орбиты необходимо преодолеть еще притяжение планеты. Выйдя из сферы притяжения Земли (практически, удалившись от нее на несколько диаметров планеты) , аппарат сохраняет орбитальную скорость Земли (29.8 км/с) , поэтому необходимое приращение скорости до 42 км/с зависит от того, в каком направлении аппарат должен покинуть Солнечную систему. Взлетая с поверхности Земли и наилучшим образом используя орбитальное движение планеты, аппарат может при старте иметь 3-ю космическую скорость всего 16.6 км/с, а для полета в неблагоприятном направлении его необходимо разогнать до 72.8 км/с!
Bесьма неопределенным является и значение 4-й космической скорости, необходимой для межзвездных и межгалактических путешествий. Солнце обращается вокруг центра Галактики со скоростью около 220 км/с. Поэтому для путешествия к центру нашей звездной системы эту скорость нужно погасить.
А чтобы отправиться к периферии Галактики или выйти за ее пределы, необходимо к орбитальной скорости Солнца добавить еще 250-300 км/с (точное значение не известно, поскольку нет точных данных о распределении вещества в Галактике).
Пять скоростей!
Пять. И одна задняя.
3. 1-спутник Земли, 2-я убегание от Земли, 3-я - убегание от Солнца
Первая - чтобы стать спутником планеты
Вторая - чтобы покинуть планету и стать спутником звезды
Третья - чтобы покинуть звездную планетную систему
ну и так далее по иерархии
Космическая скорость (первая v1, вторая v2, третья v3, четвёртая v5 и параболическая2) — это минимальная скорость, при которой какое-либо тело в свободном движении сможет:
v1 — стать спутником небесного тела (то есть способность вращаться по орбите вокруг НТ и не падать на поверхность НТ) .
v2 — преодолеть гравитационное притяжение небесного тела.
v3 — покинуть звёздную систему, преодолев притяжение звезды.
v4 — покинуть галактику.
v5 - стать небесным телом звёздной системы
5
Современная ракетно-космическая техника, использующая принципы реактивного движения сумела достичь только первой (7,9 км/с) и второй (11,2 км/с) космических скоростей, необходимых для выхода космического корабля на околоземную орбиту и полетов к другим планетам. Третья космическая скорость была достигнута американскими станциями "Пионер" не за счет силы тяги двигателей, а за счет ускорения в гравитационном поле планет-гигантов (Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна) при пролете мимо них. Вот и все наши успехи.
Первая К. с. uI на расстоянии r or центра Земли определяется по формуле
где f — постоянная тяготения, М — масса Земли. Принимается fM = 398603 км3/сек2. В небесной механике эта скорость называется также круговой скоростью, т. к. в задаче двух тел движение по кругу радиуса r тела с массой m вокруг др. тела, обладающего несравнимо большей массой М (при М >> m), происходит именно с такой скоростью.Вторая К. с. uII на расстоянии r от центра Земли определяется по формуле
называется также скоростью освобождения (убегания, ускользания) , или параболической скоростью, т. к. при начальной скорости u0 = uII, тело с массой m в задаче двух тел будет двигаться относительно тела с массой М (при М >>m) по параболической орбите и удалится сколь угодно далеко, освобождаясь, в известном смысле, от гравитационного воздействиям. Скорости, меньшие параболической, называются эллиптическими, а большие — гиперболическими, т. к. при таких начальных скоростях движение в задаче двух тел с массами m и М (при М >> m) происходит по эллиптической или гиперболической орбитам соответственно.Третья К. с. uIII определяется из условия, что космический аппарат, достигнув границы сферы действия тяготения Земли (т. е. расстояния около 930000 км от Земли) , имеет относительно Солнца параболическую скорость (вблизи орбиты Земли эта скорость равна 42,10 км/сек) . Относительно Земли в этот момент скорость космического аппарата не может быть меньше 12,33 км/сек, для чего, согласно формулам небесной механики, при запуске вблизи поверхности Земли (на высоте 200 км) скорость космического аппарата должна составлять около 16,6 км/сек.
У всех вас в голове протеины...
Доброго времени суток. Уважаемые. 6 космических скоростей. А не пять. Шестая скорость после взлета с планеты Земля и разогнавшись до 12-16 км в сек наращиваем до 42 км в сек далее до 23 км в сек и далее до 250-600км в сек. Выйдя за горизонт Солнечной системы далее нашей спиральной галактики. Далее устремляемся от центра галактики к краю вселенной. И вот тогда и потребуется 6 скорость обратная. Реверсивная.