Перша космічна швидкість

На тіло, яке рухається навколо Землі, дієтільки одна сила - це сила тяжіння нашої планети. Об'єкт при цьому буде рухатися нерівномірно і неравноускоренно. Це відбувається тому, що прискорення і швидкість в даному випадку не будуть задовольняти умовам рівномірного / равноускоренного руху з постійною за напрямком і величиною швидкістю / прискоренням. Ці два вектора (швидкості і прискорення) у міру руху по орбіті будуть весь час міняти свій напрямок. Тому такий рух іноді називають рухом з постійною швидкістю по круговій орбіті

Перша космічна - швидкість, яку потрібнододати тілу, щоб вивести його на кругову орбіту. При цьому воно стане подібно штучному супутнику Землі. Іншими словами, перша космічна - швидкість, досягнувши яку тіло, що рухається над поверхнею Землі, не впаде на неї, а буде продовжувати рух по орбіті.

Для зручності обчислень можна розглядати церух як відбувається в неінерціальної системи відліку. Тоді тіло на орбіті можна буде вважати що знаходяться в стані спокою, так як на нього будуть діяти дві сили: відцентрова і тяжіння. Отже, перша космічна швидкість буде обчислюватися, виходячи з розгляду рівності цих двох сил.

Розраховується вона за певною формулою, вякої враховується маса планети, маса тіла, гравітаційна стала. Підставивши відомі значення в певну формулу, отримують: перша космічна швидкість - 7,9 кілометрів в секунду.

Крім першої космічної існують друга ітретя швидкості. Кожна з космічних швидкостей обчислюється за певними формулами і інтерпретується фізично як швидкість, при якій будь-яке тіло, що запускається з поверхні планети Земля, стає або штучним супутником (це станеться при досягненні першої космічної швидкості), або виходить з поля тяжіння Землі (це відбувається при досягненні другої космічної швидкості), або піде з Сонячної системи, долаючи тяжіння Сонця (це відбувається при третьою космічною швидкістю).

Космічний апарат, набравши швидкість, рівну11,18 кілометрів в секунду (друга космічна), може летіти в бік планет в Сонячній системі: Венери, Марса, Меркурія, Сатурна, Юпітера, Нептуна, Урана. Але щоб досягти будь-якої з них, потрібно враховувати їх рух.

Раніше вчені вважали, що рух планетрівномірний і відбувається по колу. І тільки І. Кеплер встановив справжню форму їх орбіт і закономірність, за якою змінюються швидкості руху небесних тіл при їх обертанні навколо Сонця.

Поняття космічної швидкості (першої, другої аботретьої) застосовується при розрахунку руху штучного тіла в гравітаційному полі будь-якої планети або її природного супутника, а також Сонця. Так можна визначити космічну швидкість, наприклад, для Місяця, Венери, Меркурія і інших небесних тіл. Ці швидкості повинні обчислюватися за формулами, в яких враховується маса небесного тіла, силу тяжіння якої потрібно подолати

Третя космічна може бути визначена виходячиз умови, що космічний апарат повинен мати по відношенню до Сонця параболічну траєкторію руху. Для цього під час запуску у поверхні Землі і на висоті близько двохсот кілометрів його швидкість повинна бути рівною приблизно 16,6 кілометрів в секунду.

Відповідно космічні швидкості можуть бутирозраховані також і для поверхонь інших планет і їх супутників. Так, наприклад, для Місяця перша космічна складе 1,68 кілометрів в секунду, друга - 2,38 кілометрів в секунду. Друга космічна швидкість для Марса і Венери, відповідно, дорівнює 5,0 кілометрів в секунду і 10,4 кілометра в секунду.