|
|
|
| Строка 5: |
Строка 5: |
| | <metakeywords>Физика, 10 класс, Первая космическая скорость</metakeywords> | | <metakeywords>Физика, 10 класс, Первая космическая скорость</metakeywords> |
| | | | |
| - | Вычислим скорость, которую надо сообщить искусственному спутнику Земли, чтобы он двигался по круговой орбите на высоте ''h'' над Землей.<br> На больших высотах воздух сильно разрежен и оказывает незначительное сопротивление движущимся в нем телам. Поэтому можно считать, что на спутник действует только гравитационная сила [[Image:a32-7.jpg]], направленная к центру Земли (''рис.4.4'').<br>[[Image:a4.4.jpg|center]] По второму закону Ньютона [[Image:a32-8.jpg]].<br> Центростремительное ускорение спутника определяется формулой [[Image:a32-1.jpg]], где ''h'' - высота спутника над поверхностью Земли. Сила же, действующая на спутник, согласно закону всемирного тяготения определяется формулой [[Image:a32-2.jpg]], где ''M'' - масса Земли.<br> Подставив значения ''F'' и ''a'' в уравнение для второго закона Ньютона, получим<br>[[Image:a32-3.jpg|center]]Отсюда<br>[[Image:a32-4.jpg|center]] Из полученной формулы следует, что скорость спутника зависит от его расстояния от поверхности Земли: чем больше это расстояние, тем с меньшей скоростью он будет двигаться по круговой орбите. Примечательно то, что эта скорость не зависит от массы спутника. Значит, спутником Земли может стать любое тело, если ему сообщить определенную скорость. В частности, при ''h''=2000 км=2•10<sup>6</sup> м скорость ''v≈''6900 м/с.<br> Минимальная скорость, которую надо сообщить телу на поверхности Земли, чтобы оно стало спутником Земли, движущимся по круговой орбите, называется '''первой космической скоростью'''.<br> Первую космическую скорость [[Image:a32-9.jpg]] можно найти по формуле (4.7), если принять ''h''=0:<br>[[Image:a32-5.jpg|center]] Подставив в формулу (4.8) значение ''G'' и значения величин ''M'' и ''R'' для Земли, можно вычислить первую космическую скорость для спутника Земли:<br>[[Image:a32-6.jpg|center]] Если такую скорость сообщить телу в горизонтальном направлении у поверхности Земли, то при отсутствии атмосферы оно станет искусственным спутником Земли, обращающимся вокруг нее по круговой орбите.<br> Такую скорость спутникам способны сообщать только достаточно мощные космические ракеты. В настоящее время вокруг Земли обращаются тысячи искусственных спутников.<br> Любое тело может стать искусственным спутником другого тела (планеты), если сообщить ему необходимую скорость.<br> | + | Вычислим скорость, которую надо сообщить искусственному спутнику Земли, чтобы он двигался по круговой орбите на высоте ''h'' над Землей.<br> На больших высотах воздух сильно разрежен и оказывает незначительное сопротивление движущимся в нем телам. Поэтому можно считать, что на спутник действует только гравитационная сила [[Image:A32-7.jpg|18x27px]], направленная к центру Земли (''рис.4.4'').<br>[[Image:A4.4.jpg|center|195x187px]] По второму закону Ньютона [[Image:A32-8.jpg|76x25px]].<br> Центростремительное ускорение спутника определяется формулой [[Image:A32-1.jpg|111x42px]], где ''h'' - высота спутника над поверхностью Земли. Сила же, действующая на спутник, согласно закону всемирного тяготения определяется формулой [[Image:A32-2.jpg|143x44px]], где ''M'' - масса Земли.<br> Подставив значения ''F'' и ''a'' в уравнение для второго закона Ньютона, получим<br>[[Image:A32-3.jpg|center|191x48px]]Отсюда<br>[[Image:A32-4.jpg|center|206x47px]] Из полученной формулы следует, что скорость спутника зависит от его расстояния от поверхности Земли: чем больше это расстояние, тем с меньшей скоростью он будет двигаться по круговой орбите. Примечательно то, что эта скорость не зависит от массы спутника. Значит, спутником Земли может стать любое тело, если ему сообщить определенную скорость. В частности, при ''h''=2000 км=2•10<sup>6</sup> м скорость ''v≈''6900 м/с.<br> Минимальная скорость, которую надо сообщить телу на поверхности Земли, чтобы оно стало спутником Земли, движущимся по круговой орбите, называется '''первой космической скоростью'''.<br> Первую космическую скорость [[Image:A32-9.jpg|20x20px]] можно найти по формуле (4.7), если принять ''h''=0:<br>[[Image:A32-5.jpg|center|173x40px]] Подставив в формулу (4.8) значение ''G'' и значения величин ''M'' и ''R'' для Земли, можно вычислить первую космическую скорость для спутника Земли:<br>[[Image:A32-6.jpg|center|123x34px]] Если такую скорость сообщить телу в горизонтальном направлении у поверхности Земли, то при отсутствии атмосферы оно станет искусственным спутником Земли, обращающимся вокруг нее по круговой орбите.<br> Такую скорость спутникам способны сообщать только достаточно мощные космические ракеты. В настоящее время вокруг Земли обращаются тысячи искусственных спутников.<br> Любое тело может стать искусственным спутником другого тела (планеты), если сообщить ему необходимую скорость.<br> |
| | | | |
| - | | + | <br> ''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс'' |
| - | ''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс'' | + | |
| | | | |
| | <br> <sub>Скачать [[Гипермаркет знаний - первый в мире!|учебники и книги]] онлайн, планирование [[Физика и астрономия|по физике]], курсы и задания [[Физика 10 класс|по физике для 10 класса]]</sub> | | <br> <sub>Скачать [[Гипермаркет знаний - первый в мире!|учебники и книги]] онлайн, планирование [[Физика и астрономия|по физике]], курсы и задания [[Физика 10 класс|по физике для 10 класса]]</sub> |
Версия 19:15, 15 августа 2010
Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 10 класс>>Физика: Первая космическая скорость
Вычислим скорость, которую надо сообщить искусственному спутнику Земли, чтобы он двигался по круговой орбите на высоте h над Землей.
На больших высотах воздух сильно разрежен и оказывает незначительное сопротивление движущимся в нем телам. Поэтому можно считать, что на спутник действует только гравитационная сила  , направленная к центру Земли (рис.4.4).
По второму закону Ньютона  .
Центростремительное ускорение спутника определяется формулой  , где h - высота спутника над поверхностью Земли. Сила же, действующая на спутник, согласно закону всемирного тяготения определяется формулой  , где M - масса Земли.
Подставив значения F и a в уравнение для второго закона Ньютона, получим
Отсюда
Из полученной формулы следует, что скорость спутника зависит от его расстояния от поверхности Земли: чем больше это расстояние, тем с меньшей скоростью он будет двигаться по круговой орбите. Примечательно то, что эта скорость не зависит от массы спутника. Значит, спутником Земли может стать любое тело, если ему сообщить определенную скорость. В частности, при h=2000 км=2•106 м скорость v≈6900 м/с.
Минимальная скорость, которую надо сообщить телу на поверхности Земли, чтобы оно стало спутником Земли, движущимся по круговой орбите, называется первой космической скоростью.
Первую космическую скорость  можно найти по формуле (4.7), если принять h=0:
Подставив в формулу (4.8) значение G и значения величин M и R для Земли, можно вычислить первую космическую скорость для спутника Земли:
Если такую скорость сообщить телу в горизонтальном направлении у поверхности Земли, то при отсутствии атмосферы оно станет искусственным спутником Земли, обращающимся вокруг нее по круговой орбите.
Такую скорость спутникам способны сообщать только достаточно мощные космические ракеты. В настоящее время вокруг Земли обращаются тысячи искусственных спутников.
Любое тело может стать искусственным спутником другого тела (планеты), если сообщить ему необходимую скорость.
Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс
Скачать учебники и книги онлайн, планирование по физике, курсы и задания по физике для 10 класса
Содержание урока
 конспект урока
опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы
интерактивные технологии
Практика
задачи и упражнения
самопроверка
практикумы, тренинги, кейсы, квесты
домашние задания
дискуссионные вопросы
риторические вопросы от учеников
Иллюстрации
аудио-, видеоклипы и мультимедиа
фотографии, картинки
графики, таблицы, схемы
юмор, анекдоты, приколы, комиксы
притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
Дополнения
рефераты
статьи
фишки для любознательных
шпаргалки
учебники основные и дополнительные
словарь терминов
прочие
Совершенствование учебников и уроков
исправление ошибок в учебнике
обновление фрагмента в учебнике
элементы новаторства на уроке
замена устаревших знаний новыми
Только для учителей
идеальные уроки
календарный план на год
методические рекомендации
программы
обсуждения
Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
|
, направленная к центру Земли (рис.4.4).
.
, где h - высота спутника над поверхностью Земли. Сила же, действующая на спутник, согласно закону всемирного тяготения определяется формулой 
, где M - масса Земли.
можно найти по формуле (4.7), если принять h=0:
