33. Prędkości kosmiczne.

I prędkość kosmiczna (potrzebna do osiągnięcia orbity okołoziemskiej)

Definicja: Pierwsza prędkość kosmiczna jest to prędkość, jaką trzeba posiadać, aby móc orbitować wokół ciała o znanej masie M po orbicie kołowej o promieniu równym średniemu promieniowi tego ciała.

Pierwsza prędkość kosmiczna jest to prędkość, jaką trzeba posiadać, aby móc orbitować wokół ciała o znanej masie M po orbicie kołowej o promieniu równym średniemu promieniowi tego ciała.

Prędkość ta dla Ziemi wynosi około 7,91km×s-1

Przykład zadania: Oblicz wartość pierwszej prędkości kosmicznej dla Księżyca.

II prędkość kosmiczna:(potrzebna do opuszczenia orbity okołoziemskiej i osiągnięcia orbity okołosłonecznej)

Definicja: Druga prędkość kosmiczna jest to najmniejsza prędkość, jaką trzeba posiadać, aby móc uciec nieskończenie daleko od ciała o znanej masie M. Ściślej - jest to najmniejsza prędkość, jaką nadać trzeba ciału na powierzchni innego ciała o masie M, aby tor jego ruchu stał się parabolą lub hiperbolą.

Drugą prędkość kosmiczną obliczamy, wykorzystując zasadę zachowania energii. Porównujemy wartości energii mechanicznej na powierzchni ciała i w nieskończoności:

Dla Ziemi wartość ta wynosi około 11,19km×s-1

Przykład zadania: Oblicz wartość drugiej prędkości kosmicznej dla Księżyca.

* a to do poczytania

III prędkość kosmiczna (potrzebna do opuszczenia Układu Słonecznego)

Trzecia prędkość kosmiczna jest najmniejszą prędkością początkową, przy której ciało (np. statek kosmiczny), rozpoczynając ruch w pobliżu planety lub innego ciała Układu Słonecznego, przezwycięży przyciąganie całego Układu (w szczególności Słońca) i go opuści. Jest to prędkość w praktyce odpowiadająca prędkości ucieczki względem Słońca. Prędkość ta przy powierzchni Ziemi wynosi ok. 42 km/s, lecz wobec jej ruchu obiegowego wokół Słońca wystarczy przy starcie z jej powierzchni w kierunku zgodnym z tym ruchem nadać obiektowi prędkość 16,7 km/s, by opuścił on Układ Słoneczny.

IV prędkość kosmiczna (potrzebna do opuszczenia Drogi Mlecznej)

Czwarta prędkość kosmiczna jest najmniejszą prędkością, której osiągnięcie umożliwi opuszczenie na zawsze Galaktyki. W okolicach Słońca (Układu Słonecznego) prędkość ta wynosi ok. 350 km/s, lecz, wykorzystując fakt ruchu Słońca dookoła środka Galaktyki, wystarczy obiektowi nadać prędkość tylko około 130 km/s w kierunku zgodnym z kierunkiem ruchu obiegowego Słońca względem centrum Galaktyki, by mógł on ją opuścić.

V prędkość kosmiczna

Loty po trajektoriach parabolicznych leżących w płaszczyźnie prostopadłej do orbity Ziemi wymagają prędkości kosmicznej - 52,8 km/s. Taka prędkość pozwoli na osiągnięcie dowolnego punktu na płaszczyźnie prostopadłej do orbity Ziemi.

VI prędkość kosmiczna

Wiele komet obiega Słońce po bardzo wydłużonych orbitach eliptycznych i leci w kierunku przeciwnym do orbitalnego ruchu Ziemi wokół Słońca. Aby więc je dogonić w dowolnej chwili, prędkość startowa rakiety musi wynieść - 72,2 km/s. Jest to początkowa prędkość, jaką zapewnia lot po paraboli względem Słońca w kierunku przeciwnym do ruchu Ziemi.

---