Швидкості відповідно до траєкторією руху тіла
- 7,9 км / с; окружність
- більше 7,9 км / c; еліпс
- 11,2 км / с; парабола
- більше 11,2 км / с. гіпербола
Рух супутника можна розглядати як вільне падіння, подібне руху снарядів або балістичних ракет. Різниця полягає лише в тому, що швидкість супутника настільки велика, що радіус кривизни його траєкторії дорівнює радіусу Землі.
Період обертання супутника зростає зі збільшенням радіуса орбіти. Неважко підрахувати, що при радіусі r орбіти, що дорівнює приблизно 6,6 RЗ, період обертання супутника виявиться рівним 24 годинам. Супутник з таким періодом обертання, запущений в площині екватора, буде нерухомо висіти над деякою точкою земної поверхні. Такі супутники використовуються в системах космічного радіозв'язку. Орбіта з радіусом r = 6,6 RЗ називається геостаціонарній.
1. Що необхідно зробити, щоб тіло стало штучним супутником?
2. Чому супутники, звертаючись навколо Землі під дією сили тяжіння, не падають на Землю? (Т. к. Мають досить великою швидкістю, спрямованої по дотичній до окружності, по якій він рухається)
3.Можно вважати рух супутника навколо Землі вільним падінням? (Так можна, тому що доцентровийприскорення при русі супутника навколо Землі дорівнює прискоренню вільного падіння);
4. Як спрямований вектор швидкості при русі навколо кола? (За дотичній до окружності);
5.Какое напрямок має прискорення тіло, що рухається по колу? (До центру кола);
1.Могут чи космічні апарати рухатися по прямолінійних траєкторіях?
2. Яку швидкість повинен мати космічний корабель, який рухається по круговій орбіті навколо Землі?
3. Нижня межа висот штучних супутників Землі близько 200 км, а штучні супутники Місяця літали на висоті всього близько 15 км. Чому так різко відрізнялися висоти ШСЗ і ІСЛ?
4. Штучний супутник Землі рухається по круговій орбіті. Як зміниться орбіта ШСЗ, якщо швидкість збільшити на невелику величину? зменшити?
5. Чому все штучні супутники Землі, крім стаціонарних, мають еліптичні орбіти, а не кругові?
6. Чи може штучний супутник мати таку орбіту, щоб його траса проходила б тільки через Європу і Африку?
7. Як з космічного корабля, що рухається по круговій орбіті, відправити на Землю якесь тіло?
8. Після відділення супутника від останнього ступеня ракети-носія, остання рухається спочатку за супутником, а потім обганяє його? Чому?
9. Якими параметрами орбіт відрізняються один від одного екваторіальні, полярні, синхронні, добові, стаціонарні штучні супутники Землі?
10. У штучного супутника Землі горизонтальні координати залишаються незмінними. Який висновок можна зробити про обертанні Землі, способі, ексцентриситеті і велика піввісь орбіти супутника?
11. Чи показують фази штучні супутники Землі?
12. Чому більшість штучних супутників бувають видно на небі у вечірні години після заходу Сонця і передранкові, перед сходом Сонця?
13. Рух пілотованого космічного корабля у вільному польоті здійснюється так, що його поздовжня вісь завжди спрямована по радіусу Землі. Обертається космічний корабель? Яке природне тіло рухається так само?
14. Яке природне небесне тіло рухається під дією тієї ж сили, що і штучні супутники Землі?
15. Які природні небесні тіла рухаються під дією тієї ж сили, що і автоматичні міжпланетні станції?
16. Чи виконується закон збереження механічної енергії для супутника, що рухається по еліптичній орбіті? Які перетворення енергії відбуваються при переході супутника з апогею в перигей?
17. Навіщо потрібні надувні супутники?
18. Який супутник і навіщо зроблений з урану?
19. Як заряджені штучні супутники?
20. На яких етапах польоту космонавт має найбільшу вагу? найменшу вагу?
21. Чому всередині космічного корабля, що знаходиться у вільному польоті, тіла невагомі?
22. Космонавт вийшов у відкритий космос. Чи збережеться у нього стан невагомості, якщо він знаходиться на поверхні корабля?
23. За яких умов на космічному кораблі вага космонавта виявляється рівним його вазі на поверхні Землі?
24. Чи справедливі закони Паскаля і Архімеда всередині космічного корабля, що знаходиться у вільному польоті?
25. Що відбувається з рідиною в закритій посудині на борту космічного корабля?
26. Які види теплопередачі реалізуються всередині космічного корабля?
27.Луна рухається навколо Землі по круговій орбіті зі швидкістю 1 км / с, при цьому радіус орбіти км. Яка маса Землі?
28. Чи може супутник звертатися навколо Землі по круговій орбіті зі швидкістю 1 км / с? За якої умови це можливо?
Відповідь: щоб супутник обертався і залишався на орбіті навколо Землі потрібна перша космічна швидкість рівна 7,9 км / сек. При такій швидкості відцентрова сила врівноважується силою тяжіння. Якщо цього не відбувається то супутник просто впаде на Землю.
перша космічна - швидкість утримання на круговій орбіті з радіусом рівним радіусу Землі
29.Косміческій корабель вийшов на кругову орбіту радіусом 10 млн. Км навколо відкритої їм зірки. Яка маса зірки, якщо період обертання корабля дорівнює с?
30. Супутник звертається по круговій орбіті на невеликій висоті над планетою. Період обертання супутника 6 ч. Вважаючи планету однорідним шаром, знайдіть її щільність.
31. Космонавт, перебуваючи на Землі, притягається до неї з силою 700Н. З якою приблизно силою він буде притягатися до Марса, перебуваючи на його поверхні? Радіус Марса в 2 рази, а маса - в 10 разів менше, ніж у Землі.
32.Во скільки разів сила тяжіння Землі до Сонця більше сили тяжіння Меркурія до Сонця? Маса Меркурія складає маси Землі, а розташований він в 2,5 рази ближче до Сонця, ніж Земля.
33.Средняя щільність планети Плюк дорівнює середній щільності планети Земля, а радіус Плюка в два рази більший за радіус Землі. У скільки разів перша космічна швидкість для Плюка більше, ніж для Землі?
34.Іскусственний супутник звертається по круговій орбіті на висоті 600 км від поверхні планети. Радіус планети дорівнює 3400км, прискорення вільного падіння на поверхні планети дорівнює 4 м / с2. Яка швидкість руху супутника по орбіті?
З. в.т. на висоті h (1)
З. в.т. поблизу поверхні планети: (2)
II з. Н. на висоті h: (3)
Сила тяжіння поблизу поверхні планети: (4)
35. Маса Марса становить 0,1 від маси Землі, діаметра Марса удвічі менше, ніж діаметр Землі. Яке відношення періодів звернення штучних супутників Марса і Землі, що рухаються по кругових орбітах на невеликій висоті?
Період обертання супутника: (2)