Второй космической скоростью называется скорость движения тела по параболической траектории. Она равна минимальной скорости, которую нужно сообщить телу на поверхности Земли, чтобы оно, преодолев земное притяжение, стало искусственным спутником Солнца (искусственная планета). Для этого необходимо, чтобы кинетическая энергия тела была не меньше работы по преодолению тяготения Земли:
Третья космическая скорость - скорость движения, при которой тело может навсегда покинуть пределы Солнечной системы, преодолев притяжение Солнца.
Чтобы преодолеть силу притяжения Солнца, телу, находящемуся на Земле, надо придать скорость v3. Эта скорость определяется аналогично v2, т. е. из равенства кинетической энергии тела и его потенциальной энергии в поле Солнца при его удалении в бесконечность:...
где Rо - радиус земной орбиты; МС - масса Солнца.
С учетом того, что Земля вращается вокруг своей оси со скоростью 30 км/с, значения третьей космической скорости зависят от направления запуска ракет и изменяются в пределах от 16,6 до 73 км/с. При оптимальном запуске v3 = 16,7 · 103 м/с .
Контрольные вопросы. Упражнения
1. Сформулируйте закон всемирного тяготения Ньютона.
2. Каков физический смысл, значение и размерность гравитационной постоянной?
3. Что такое напряженность поля тяготения?
4. Какие поля называются однородным, центральным, сферически симметричными?
5. Какие величины вводятся для характеристики поля тяготения и какова связь между ними?
|