Википедија

Друга космичка брзина — разлика између измена

Интерактиван преглед историје
← Старија изменаНовија измена →
Садржај обрисан Садржај додат
ВизуелноВикитекст
мНема описа измене
мНема описа измене
Ред 1:
Познато је да се у [[Земљиној орбити]] налазе многи вештачки [[сателити]] <ref> [https://fizikica.wordpress.com/2015/04/05/vestacki-sateliti/ Sateliti]. Preuzeto 10 Marta 2017. </ref> који се користе у хидрометеоролошке, телекомуникационе, војне и сличне сврхе. Постоје стационарни сателити који се налазе стално изнад једне исте тачке на [[ Земља | Земљи]] <ref> [http://static.astronomija.org.rs/suncsist/planete/zemlja/10stvari/10stvari_koje_ne_znas_o_Zemlji.htm Zamlja]. Preuzeto 10 Marta 2017. -{External link in}- |website=</ref>јер се крећу истом брзином као и Земља и нестационарни који, у зависности од потребе, круже око планете Земље и снимају оно што нас на њој интересује. <ref> [http://eskola.zvjezdarnica.hr/osnove-astronomije Druga Kosmicka brzina]. Preuzeto 10 Marta 2017. -{External link in}- |website=</ref>
 
Пошто се [[гравитационо поље]] Земље теоретски протеже у [[бесконачност]], тако и на сателите као и на остала тела на и око Земље делује исто гравитационо поље. Принцип кружења сателита око Земље самим тим и [[Месец | Месеца]], а који важи за било који [[свемирски објекат]] као што је [[Сунце]], [[звезде]] и сл. заснива се на принципу [[хоризонтални хитац | хоризонталног хица]] као што је камен, који пада, али никада не падне, него почиње да кружи због [[ закон о одржању енергије | закона о конзервацији (очувању) енергије]]. То важи за одређену [[брзину]]. Може се видети и на примеру Земље и њених сателита. Да би се неко тело кретало по кружној путањи око Земље мора имати тачно одрађену брзину за дату висину на којој се тело налази. Тако нпр. први вештачки Земљин сателит [[Спутњик 1]] (СССР) <ref> [http://static.astronomija.org.rs/nauke/istorija/letovi/sputnjik/sputnjik1_rian.htm Спутњик]. Preuzeto 10 Marta 2017. </ref>, који је лансиран 04.10.1957. године, [[ маса | масе]] 83,6 кг на [[висина | висину]] од 900 км је морао да се креће брзином од 7,4 км/с. Када би се кретао брзином мањом од те, пао би на Земљу. Ова брзина се назива [[Прва космичка брзина]] за дату висину, а то је она минимална брзина којом се морају кретати тела да не би пала на Земљу, већ да постану њени сателити и круже око ње.
[[Слика:Newton_Cannon.svg|Њутнова анализа космичких брзина. Објекти -{A}- и -{B}- падају натраг на Земљу. Објекти -{C}- и -{D}- улазе у кружну или елиптичну орбиту (прва космичка брзина). Објект -{E}- излази из гравитационог поља по параболи (друга космичка брзина).|мини|десно|300п]]
Ова космичка брзина зависи од висине, јер се са порастом висине смањује јачина гравитационог деловања Земље, тако да нам је потребна мања брзина да бисмо савладали ово деловање. Ако би тело имало већу брзину од Прве космичке брзине, тело се више не би кретало по [[кружница | кружници]], него би његова путања попримила изглед [[елипса | елипсе]] у чијој се једној [[жижа | жижи]] налази Земља. Ако би брзина била још већа изглед путање би попримио облик [[парабола | параболе]], затим [[ хипербола | хиперболе]], док би при одређеним, много већим брзинама, изашао из [[Земљина орбита | Земљине орбите]] и не би више био њен сателит. Тело када добије минималну брзину од 11,2 км/с престаје бити [[Земљини сателити | Земљин сателит]] и излази из њене [[орбита | орбите]]. Међутим, то тело неће наставити да се креће праволинијски него ће почети да се креће по елипси око Сунца и тиме постати [[Сунчеви сателити | Сунчев сателит]]. Ово је минимална брзина да се тело ослободи утицаја Земљиног гравитационог поља и да његово кретање зависи само од Сунчевог гравитационог поља и назива се Друга космичка брзина.
Ред 10:
 
[[Четврта космичка брзина | Четвртом космичком брзином]] се назива она брзина којом морамо лансирати тело да би изашло изван наше галаксије и износи 290 км/с.
 
==Карактеристике друге космичке брзине==
 
'''Друга космичка брзина''' (параболичка брзина, брзина ослобађања) је најмања брзина коју је потребно дати објекту (чија маса је занемарљива у односу на масу [[планета|планете]] од које одлази) да би објект напустио гравитационо поље планете.
 
Друга космичка брзина зависи од [[полупречник|радијуса]] и [[маса|масе]] планете. За Земљу износи око 11,2 -{km/s}- (на површини планете). Објект који има ту брзину излази из [[гравитационо поље|гравитационог поља]] Земље и постаје сунчев сателит.
 
Брзина се назива и параболичком зато што се објекти са том брзином крећу по [[парабола|параболи]].
 
==Једначине==
Линија 37 ⟶ 29:
: <math>v_2=\sqrt{2}v_1</math>
 
Квадрат брзине ослобађања је једнак двоструком [[њутнов потенцијал| њутновском потенцијалу]] у почетној тачки (на пример на [[ површини]] планете) <ref> [http://ehtafizika.blogger.ba/arhiva/2009/11/15/2359226 Потенцијална и кинетичка енергија]. Preuzeto 10 Marta 2017. </ref>:
 
: <math>v_2^2=2\Phi=2\frac{GM}{R}</math>
Линија 45 ⟶ 37:
: <math> E_p= -G \frac{mM}{R} </math>
 
: <math> G = 6,.67 хx 10^{-11} <math> \frac{m^3}{ kg^1s{-1} s^{-2} </math> (универзална гравитациона константа)
 
До овог израза лако се долази ако израчунамо рад који је потребан да бисмо преместили тело масе m у гравитационом пољу(тела масе M). Наиме, рад се израчунава као производ [[сила | силе]] (овде је то [[гравитациона сила | гравитациона сила]]) и пређеног пута (одговара промени удаљености тела). Једини је проблем у том рачуну што се гравитациона сила мења на том путу, па је потребно употребити [[диференцијални рачун]], а до резултата се може доћи и [[елементарна математика| елементарном математиком]], заменимо ли гравитациону силу на том путу њеном средњом геометријском вредношћу. Негативни предзнак нам указује да се потенцијална енергија повећева са повећањем удаљености. Наиме, да бисмо тело преместили у већу удаљеност потребно је уложити [[рад]], дакле, потенцијална енергија тела се повећава.
Линија 60 ⟶ 52:
Што је она формула одозго.
 
==Друга космичка брзина разних небеских тијелатела==
{|class="wikitable" cellpadding="1"
|+Друга космичка брзина (брзина ослобађања) на површини неких небеских тијелатела
! Небеско тијелотело || Маса (у односу на масу Земље) || Друга космичка брзина, -{km/s}- || Небеско тијелотело || Маса (у односу на масу Земље) || Друга космичка брзина, -{km/s}-
|-align="center"
| [[Меркур]] || 0,055 || 4,3 || [[Сатурн]] || 95,3 || 36,0
Линија 71 ⟶ 63:
| [[Земља]] || 1 || 11,2 || [[Нептун]] || 17,5 || 24,0
|-align="center"
| [[Марс]] || 0,108 || 5,0 || [[Месец|Мјесец]] || 0,0123 || 2,4
|-align="center"
| [[Јупитер]] || 318,3 || 61,0 || [[Сунце]] || 333000 || 617,7
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/wiki/Друга_космичка_брзина”