1 и 2 космические скорости: Космические скорости – КОСМИЧЕСКИЕ СКОРОСТИ • Большая российская энциклопедия

alexxlab
alexxlab
25.04.2020

КОСМИЧЕСКИЕ СКОРОСТИ • Большая российская энциклопедия

  • рубрика
  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 15. Москва, 2010, стр. 426

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: Г. И. Ширмин

КОСМИ́ЧЕСКИЕ СКО́РОСТИ, ха­рак­тер­ные кри­тич. ско­ро­сти дви­же­ния кос­мич. объ­ек­тов в гра­ви­та­ци­он­ных по­лях не­бес­ных тел и их сис­тем. К. с. ис­поль­зу­ют­ся для ха­рак­те­ри­сти­ки ти­па дви­же­ния кос­мич. ап­па­ра­та в сфе­ре дей­ст­вия не­бес­ных тел: Солн­ца, Зем­ли и Лу­ны, др. пла­нет и их ес­теств. спут­ни­ков, а так­же ас­те­рои­дов и ко­мет.

Пер­вая кос­ми­че­ская ско­рость $V_с$ – это ми­ним. на­чаль­ная ско­рость, при дос­ти­же­нии ко­то­рой кос­мич. объ­ект мо­жет стать ис­кусств. спут­ни­ком цен­траль­но­го те­ла. Она за­ви­сит от рас­стоя­ния $r$ до цен­тра при­тя­же­ния и оп­ре­де­ля­ет­ся по фор­му­ле $V_c=\sqrt{\mu/r}$, где $μ=GM$ – т. н. гра­ви­тац. па­ра­метр, $G$ – уни­вер­саль­ная гра­ви­тац. по­сто­ян­ная, $M$ – мас­са цен­траль­но­го те­ла. Для Зем­ли $μ_Е$=398603 км32. На по­верх­но­сти Зем­ли $V_с$=7,9 км/с. Од­на­ко в ре­аль­но­сти объ­ект мо­жет стать спут­ни­ком Зем­ли лишь при ус­ло­вии, что вы­со­та его апо­гея в мо­мент вы­хо­да на ор­би­ту пре­вы­ша­ет 160 км. В про­тив­ном слу­чае аэ­ро­ди­на­мич. со­про­тив­ле­ние воз­ду­ха слиш­ком ве­ли­ко и ИСЗ сго­ра­ет в плот­ных сло­ях зем­ной ат­мо­сфе­ры. Для ука­зан­ной вы­со­ты $V_с$ со­став­ля­ет ок. 7,8 км/с. Это ми­ним. ско­рость, не­об­хо­ди­мая для то­го, что­бы кос­мич. объ­ект стал спут­ни­ком Зем­ли. В ас­тро­но­мии и не­бес­ной ме­ха­ни­ке $V_с$ на­зы­ва­ет­ся так­же кру­го­вой ско­ро­стью, т. к. с этой ско­ро­стью про­ис­хо­дит дви­же­ние по кру­го­вой ор­би­те в рам­ках за­да­чи Ке­п­ле­ра (о дви­же­нии двух тел, взаи­мо­дей­ст­вую­щих со­глас­но все­мир­но­го тя­го­те­ния за­ко­ну). Ес­ли ско­рость КА в мо­мент вы­во­да на ор­би­ту пре­вы­ша­ет кру­го­вую, его ор­би­той бу­дет эл­липс с фо­ку­сом в цен­тре при­тя­же­ния.

Вто­рой кос­ми­че­ской ско­ро­стью $V_p$ на­зы­ва­ет­ся ми­ним. на­чаль­ная ско­рость кос­мич. объ­ек­та, не­об­хо­ди­мая для пре­одо­ле­ния им си­лы при­тя­же­ния цен­траль­но­го те­ла. Ве­ли­чи­на $V_p$ за­ви­сит от рас­стоя­ния $r$ до цен­тра при­тя­же­ния и оп­ре­де­ля­ет­ся фор­му­лой $V_p=\sqrt{2\mu/r}=\sqrt{2}V_c$. Квад­рат вто­рой К. с. вдвое боль­ше квад­ра­та пер­вой К. с. На по­верх­но­сти Зем­ли при­бли­жён­ное зна­че­ние $V_p$ рав­но 11,2 км/с. В ас­тро­но­мии и не­бес­ной ме­ха­ни­ке $V_p$ на­зы­ва­ют так­же па­ра­бо­ли­че­ской ско­ро­стью, т. к. при та­кой на­чаль­ной ско­ро­сти от­но­си­тель­ная ор­би­та КА бу­дет иметь фор­му па­ра­бо­лы с фо­ку­сом в цен­тре при­тя­же­ния. Со­от­вет­ст­вен­но, КА, дви­жу­щий­ся по этой ор­би­те, мо­жет уда­лить­ся на бес­ко­неч­но боль­шое рас­стоя­ние от цен­траль­но­го те­ла. При­ме­ни­тель­но к дви­же­нию отд. объ­ек­тов в со­ста­ве звёзд­ных ско­п­ле­ний, ско­п­ле­ний и сверх­ско­п­ле­ний га­лак­тик $V_p$ на­зы­ва­ют так­же ско­ро­стью ос­во­бо­ж­де­ния, ско­ро­стью убе­га­ния и ско­ро­стью ус­коль­за­ния. От­но­сит. ско­ро­сти КА, мень­шие па­ра­бо­ли­че­ской, на­зы­ва­ют­ся эл­лип­ти­че­ски­ми, а бóльшие па­ра­бо­ли­че­ской – ги­пер­бо­ли­че­ски­ми. Дви­же­ние с та­ки­ми на­чаль­ны­ми ско­ро­стя­ми в рам­ках за­да­чи Ке­п­ле­ра про­ис­хо­дит со­от­вет­ст­вен­но по эл­лип­тич. или ги­пер­бо­лич. ор­би­там.

Тре­тья кос­ми­че­ская ско­рость оп­ре­де­ля­ет­ся из сле­дую­ще­го ус­ло­вия: на гра­ни­це сфе­ры зем­но­го при­тя­же­ния (на рас­стоя­нии ок. 930 тыс. км от Зем­ли) ско­рость кос­мич. объ­ек­та в мо­мент вы­хо­да на ор­би­ту рав­ня­ет­ся па­ра­бо­лич. ско­ро­сти от­но­си­тель­но Солн­ца. Для это­го при за­пус­ке с выс. 200 км над по­верх­но­стью Зем­ли ско­рость КА долж­на со­став­лять ок. 16,6 км/с. КА, на­чаль­ная ско­рость ко­то­ро­го не мень­ше треть­ей К. с., в со­стоя­нии пре­одо­леть при­тя­же­ние Солн­ца и на­все­гда по­ки­нуть пре­де­лы Сол­неч­ной сис­те­мы. Толь­ко на кос­мич. ко­раб­лях, ко­то­рым дос­туп­ны та­кие ско­ро­сти, прин­ци­пи­аль­но мо­гут быть осу­ще­ст­в­ле­ны пи­ло­ти­руе­мые меж­звёзд­ные пе­ре­лё­ты к пла­нет­ным сис­те­мам др. звёзд.

К. с. мо­гут быть рас­счи­та­ны для лю­бо­го уда­ле­ния от цен­тра Зем­ли. В кос­мо­нав­ти­ке час­то ис­поль­зу­ют­ся ве­ли­чи­ны, рас­счи­тан­ные для по­верх­но­сти ша­ро­вой од­но­род­ной мо­де­ли Зем­ли ра­диу­сом 6371 км. В этом слу­чае ка­ж­дая К. с. име­ет един­ст­вен­ное зна­че­ние: пер­вая К. с. рав­на 7,910 км/с, вто­рая – 11,186 км/с, тре­тья – 16,67 км/с.

Первая и вторая космические скорости — как определяются и чему равны

Первая космическая скорость

Это скорость физического объекта, с которой он может вращаться вокруг Земли, не падая на нее и не отрываясь в пространство. Первая космическая скорость обеспечивает равновесное положение тела, движущегося по круговой траектории вблизи поверхности Земли. При отсутствии тормозящих факторов такое движение может продолжаться бесконечно долго. При этом масса самого вращающегося объекта значения не имеет, а радиус окружности вращения должен немного превышать радиус Земли.

Для того чтобы тело, находящееся на поверхности Земли, приобрело первую космическую скорость, его нужно разогнать. При этом усилие разгона должно быть перпендикулярно радиусу, и вектор приложения силы должен быть направлен по касательной к окружности вращения.

Самым наглядным примером вращательного движения может служить любой предмет, привязанный к веревке. Раскрутите его, и он будет вращаться «по орбите» с радиусом, равным длине веревки. Упругость веревки противодействует центробежной силе и равна ей по величине. Отпустите веревку, и ваш предмет улетит вместе с веревкой в направлении, которое тело имело в момент отпускания верёвки.

Сила – понятие векторное

Из школьного курса физики известно, что сила – это понятие векторное, имеет не только величину, но и направление. Роль центробежной силы для искусственных космических объектов первоначально играет внешнее ускорение. Эту роль выполняют реактивные двигатели ракеты-носителя. Они-то и «выталкивают» объект на орбиту – умозрительную линию окружности, по которой движется объект.

Как высчитать первую космическую скорость

На объект, находящийся на орбите, действуют две силы – центробежная сила и сила тяготения Земли. Раз объект не улетает в пространство, и не падает на землю, то эти силы находятся в равновесии.

Центробежная сила вычисляется по формуле:

С = mvv/r

m – масса точки
v – линейная скорость точки
r – радиус траектории

Сила притяжения Земли вычисляется по формуле:

С = GМм/rr

G – гравитационная составляющая = 6,67259•10?11 м?•кг?1•с?2
М – масса Земли = 5,97•1024 кг
m – масса объекта – пренебрежимо мала относительно массы Земли
r – радиус Земли = 6371 км

Тогда равновесную скорость вращения объекта (первую космическую скорость) можно найти из уравнения:

mvv/r = GМм/rr

Подставляя численные значения для Земли, получим:

V = 7,9 километров в секунду!

Для неискушенного в физике-математике человека не очень понятно, но оно и не надо. Важно, что этот закон действует и является абсолютно верным для Земли.

Надо иметь в виду, что это чисто математическая формула, в которой предполагается, что Земля абсолютно гладкий шар правильной формы, на котором отсутствует атмосфера, магнитные поля, гравитация других планет и прочие тормозящие факторы, воздействующие на тело в реальной жизни. Она верна для траекторий, с радиусом, почти равным радиусу Земли. Если же радиус полета тела будет больше, то величина первой космической скорости будет уменьшаться. То есть, чем дальше объект от поверхности Земли, тем меньше величина первой космической скорости. Посмотрите таблицу:

На высоте ноль км — Первая к.с. = 7,91км/сек Вторая к.с. = 11,18км/сек
На высоте 300км — Первая к.с. = 7,73км/cек Вторая к.с. = 10,93км/сек
На высоте 1000км — Первая к.с. = 7,35км/сек Вторая к.с. = 10.40км/сек

Чтобы было легче вывести космические объекты на околоземные орбиты, используют скорость вращения самой Земли. Корабли запускают только в направлении вращения Земли. При том, желательно, чтобы точка старта была как можно ближе к экватору, где линейная скорость максимальна. Именно поэтому космодром Байконур построен на юге Казахстана, а американский космодром расположен во Флориде, а не на Аляске.

Вторая космическая скорость

Это минимальная скорость, при достижении которой объект, движущийся по вращательной орбите вокруг Земли, может преодолеть силу притяжения планеты и улететь в пространство. Её еще называют скоростью убегания.

Читать далее: про вторую, третью и четвертую космические скорости

Онлайн калькулятор: Космическая скорость

С древних времен людей интересовала проблема устройства мира. Еще в III-м веке до нашей эры греческий философ Аристарх Самосский высказал идею о том, что Земля вращается вокруг Солнца, и попытался вычислить расстояния и размеры Солнца и Земли по положению Луны. Так как доказательный аппарат Аристарха Самосского был несовершенен, большинство осталось сторонниками пифагорейской геоцентрической системы мира.
Прошло почти два тысячелетия, и идеей гелиоцентрического устройства мира увлекся польский астроном Николай Коперник. Он умер в 1543 году, и вскоре труд всей его жизни опубликовали ученики. Модель и таблицы положения небесных тел Коперника, основанные на гелиоцентрической системе, гораздо точнее отражали положение вещей.
Спустя полвека немецкий математик Иоганн Кеплер, используя скурупулезные записи датского астронома Тихо Браге о наблюдениях небесных тел, вывел законы движения планет, которые сняли неточности модели Коперника.

Завершение XVII века ознаменовалось трудами великого английского ученого Исаака Ньютона. Законы механики и всемирного тяготения Ньютона расширили и дали теоретическое обоснование формулам, выведенным из наблюдений Кеплером.
Наконец, в 1921 году Альберт Эйнштейн предложил общую теорию относительности, наиболее точно описывающую механику небесных тел в настоящее время. Ньютоновские формулы классической механики и теории гравитации до сих пор могут применяться для некоторых вычислений, не требующих большой точности, и там, где релятивистскими эффектами можно пренебречь.

Благодаря Ньютону и его предшественникам мы можем вычислить:

  • какую скорость должно иметь тело для сохранения заданной орбиты (
    первая космическая скорость
    )
  • с какой скоростью должно двигаться тело, чтобы оно преодолело притяжение планеты и стало спутником звезды (вторая космическая скорость)
  • минимальную необходимую скорость выхода за пределы планетной системы (третья космическая скорость)
PLANETCALC, Космические скорости планеты
Космические скорости планеты

в массах Земли

Точность вычисления

Знаков после запятой: 2

I космическая скорость, км/с

 

II космическая скорость, км/с

 

III космическая скорость, км/с

 

save Сохранить extension Виджет

Первая космическая скорость тела —

это скорость, которую следует придать телу для сохранения телом заданной круговой орбиты. Первая космическая скорость определяется по формуле: ,где

R=r+h — радиус орбиты, складывающийся из r — радиуса планеты и h — высоты над планетой
M — масса планеты
G — гравитационная постоянная, равная 6.67408(31)10-11 м³/(с²·кг)
Формула легко выводится из формул силы притяжения и центробежной силы, равенство которых тело испытывает, вращаясь на заданной орбите R вокруг тела превосходящей массы M

m — масса тела (исключается при выводе v1)

Больше чем через 250 лет после открытий Ньютона Советский Союз запустил в 1957 году первый искусственный спутник Земли. Ракета носитель Р-7 вывела Спутник-1 на орбиту высотой 577 километров.

Вторая космическая скорость,

или скорость освобождения тела, это минимальная скорость, которую следует придать телу для того, чтобы оно вышло за пределы влияния планеты.
Скорость освобождения определяется по формуле:
Соотносится с первой космической скоростью следующим образом:
Формула выводится исходя из соображения, что кинетическая энергия должна быть равна работе по преодолению силы тяжести в диапазоне расстояний от поверхности планеты до бесконечности:

В 1959 году Советский Союз запустил автоматическую межпланетную станцию Луна-1, которая стала искусственным спутником Солнца — так была достигнута вторая космическая скорость.

Третья космическая скорость

Минимальная скорость, которую необходимо придать находящемуся вблизи поверхности планеты телу, чтобы оно могло покинуть пределы планетарной системы.
,
где v — орбитальная скорость планеты
v2 — вторая космическая скорость планеты

Послание инопланетянам Вояджер-1Послание инопланетянам Вояджер-1

Согласно расчетам, аппарат, запущенный с Земли, должен обладать скоростью 16.6 км/с, чтобы покинуть пределы Солнечной системы.
Близкую к третьей космической (16.26 км/с) развил при старте в 2006 году аппарат «Новые Горизонты», запущенный в США для исследования Плутона и его спутника Харона. Сейчас аппарат завершил съемку Плутона и направляется к поясу Койпера.
Первым в истории искусственным аппаратом, достигшим третьей космической скорости стал «Вояджер-1». Его запустили Соединенные Штаты в 1977 году. Начальная скорость Вояджера-1 была ниже, чем у «Новых горизонтов», но благодаря серии гравитационных маневров около планет солнечной системы аппарат достиг скорости 17 км/с. В августе 2012-го аппарат вышел за границы Солнечной системы, на данный момент собираемые им данные продолжают поступать.
Аппарат несет 12-дюймовый позолоченный диск с посланием к внеземным цивилизациям.


Источники:
В.Захаров Тяготение: от Аристотеля до Эйнштейна
Фото NASA, проект Вояджер.

Орбитальная скорость — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 8 марта 2016; проверки требуют 14 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 8 марта 2016; проверки требуют 14 правок. Скорость кеплеровского движения небесного тела вокруг Солнца, а также её радиальная и поперечная компоненты (анимация).

Орбитальная скорость тела (обычно планеты, естественного или искусственного спутника, кратной звезды) — скорость, с которой оно вращается вокруг барицентра системы, как правило вокруг более массивного тела.

В полярных координатах выражение для орбитальной скорости (v{\displaystyle v}) при кеплеровском движении по коническому сечению (эллипсу, параболе или гиперболе) имеет следующий вид[1]:

μp(1+2εcos⁡θ+ε2){\textstyle {\sqrt {{\frac {\mu }{p}}(1+2\varepsilon \cos \theta +\varepsilon ^{2})}}}

где:

  • μ{\displaystyle \mu } — гравитационный параметр, равный G(M+m) — в общей задаче двух тел, или GM — в ограниченной, где G — гравитационная постоянная, M — масса центрального тела, m — масса вращающегося тела
  • p{\displaystyle p} — фокальный параметр конического сечения (расстояние от фокуса до директрисы для параболы, отношение b2a{\textstyle {\frac {b^{2}}{a}}} — для эллипса и гиперболы)
  • ε{\displaystyle \varepsilon } — эксцентриситет (0<ε<1{\displaystyle 0<\varepsilon <1} для эллипса, ε=1{\displaystyle \varepsilon =1} для параболы, ε>1{\displaystyle \varepsilon >1} — для гиперболы)
  • θ{\displaystyle \theta } — истинная аномалия, угол между направлением из центра, расположенного в фокусе, на ближайшую к нему точку орбиты и радиусом-вектором вращающегося тела

Орбитальная скорость также может вычисляться по следующим формулам:

  • в общем виде: v=2(μr+ϵ)=μ(2r−1a){\textstyle v={\sqrt {2\left({\mu \over {r}}+{\epsilon }\right)}}={\sqrt {\mu \left({2 \over {r}}-{1 \over {a}}\right)}}}

где:


При этом

  • эллиптические скорости ve<μ(2r){\textstyle v_{e}<{\sqrt {\mu \left({2 \over {r}}\right)}}} соответствуют движению по эллиптическим траекториям
  • параболическая скорость vp=μ(2r){\textstyle v_{p}={\sqrt {\mu \left({2 \over {r}}\right)}}} соответствует движению по параболической траектории и называется также второй космической скоростью
  • гиперболические скорости vg>μ(2r){\textstyle v_{g}>{\sqrt {\mu \left({2 \over {r}}\right)}}} соответствуют движению по гиперболическим траекториям
Орбита Расстояние между центрами масс Высота над
поверхностью Земли
Орбитальная скорость Орбитальный период specific orbital energy (англ.)
Поверхность Земли, для сравнения 6 400 км 0 км 7,89 км/с -62,6 MJ/kg
Низкая опорная орбита 6 600—8 400 км 200—2 000 км Круговая орбита: 7,8—6,9 км/с
эллиптическая орбита: 6,5—8,2 км/с
89—128 мин -29.8 MJ/kg
Высокоэллиптическая орбита спутников Молния 6 900—46 300 км 500—39 900 км 1,5—10,0 км/с 11 ч 58 мин -4,7 MJ/kg
Геостационарная орбита 42 000 км 35 786 км 3,1 км/с 23 ч 56 мин -4,6 MJ/kg
Орбита Луны 363 000—406 000 км 357 000—399 000 км 0,97—1,08 км/с 27,3 дней -0,5 MJ/kg
Планета
(карликовая планета)
Орбитальная скорость,
км/с
Меркурий 47,87
Венера 35,02
Земля 29,78
Марс 24,13
Церера 14,88
Юпитер 13,07
Сатурн 9,69
Уран 6,81
Нептун 5,43
Плутон 4,67
Хаумеа 4,48
Макемаке 4,41
Эрида 3,44
  1. Балк М. Б. Скорость спутника и её компоненты // Элементы динамики космического полета. — М.: Наука, 1965. — С. 61—62. — 340 с. — (Механика космического полета).

Первая космическая скорость — это… Что такое Первая космическая скорость?

Анализ первой и второй космической скорости по Исааку Ньютону. Снаряды A и B падают на Землю. Снаряд C выходит на круговую орбиту, D — на эллиптическую. Снаряд E улетает в открытый космос.

Пе́рвая косми́ческая ско́рость (кругова́я ско́рость) — скорость, которую необходимо придать объекту, который после этого не будет использовать реактивное движение, чтобы вывести его на круговую орбиту (пренебрегая сопротивлением атмосферы и вращением планеты). Иными словами, первая космическая скорость — это минимальная скорость, при которой тело, движущееся горизонтально над поверхностью планеты, не упадёт на неё, а будет двигаться по круговой орбите.

Вычисление

В инерциальной системе отсчёта на объект, движущийся по круговой орбите вокруг Земли будет действовать только одна сила — сила тяготения Земли. При этом движение объекта не будет ни равномерным, ни равноускоренным. Происходит это потому, что скорость и ускорение (величины не скалярные, а векторные) в данном случае не удовлетворяют условиям равномерности/равноускоренности движения — то есть движения с постоянной (по величине и направлению) скоростью/ускорением. Действительно — вектор скорости будет постоянно направлен по касательной к поверхности Земли, а вектор ускорения — перпендикулярно ему к центру Земли, при этом по мере движения по орбите эти векторы постоянно будут менять свое направление. Поэтому в инерциальной системе отсчета такое движение часто называют «движение по круговой орбите с постоянной по модулю скоростью».

Часто для удобства вычисления первой космической скорости переходят к рассмотрению этого движения в неинерциальной системе отсчета — относительно Земли. В этом случае объект на орбите будет находиться в состоянии покоя, так как на него будут действовать уже две силы: центробежная сила и сила тяготения. Соответственно, для вычисления первой космической скорости необходимо рассмотреть равенство этих сил.

где m — масса объекта, M — масса планеты, G — гравитационная постоянная (6,67259·10−11 м³·кг−1·с−2), — первая космическая скорость, R — радиус планеты. Подставляя численные значения (для Земли M = 5,97·1024 кг, R = 6 371 км), найдем

7,9 км/с

Первую космическую скорость можно определить через ускорение свободного падения — так как g = GM/R², то

.

Космические скорости могут быть вычислены и для поверхности других космических тел. Например на Луне v1 = 1,68 км/с, v2 = 2,375 км/с

См. также

Примечания

Ссылки

«Третья космическая скорость для луны.» – Яндекс.Кью

Ответ нет. Это невозможно даже в идеальном случае круговой орбиты Луны, когда нет земной атмосферы и все технические проблемы с массой, прочностью и способа подвешивания троса к Луне решены. Почему невозможно? Попробую ответить качественно для одного выделенного элемента троса.

На линии, соединяющей центр Земли с центром Луны, находиться точка Лагранжа (L₁) гравитационно связанной системы Земля-Луна. На элементы троса в области L₁ действуют противоположно направленные силы натяжения троса со стороны Луны и со стороны Земли. Других сил там нет. Если эти силы лежат на прямой Земля-Луна все время, то эти элементы троса не будут иметь компоненту скорости параллельной орбитальной скорости Луны. Это противоречит условию задачи — все элементы троса должны иметь угловую скорость Луны. .Чтобы элементы троса в точке L₁ приобрели угловую скорость Луны, необходимо чтобы они соответственно отставали бы от линии Земля-Луна. Только в этом случае векторная сумма натяжений троса от L₁ в сторону Земли и от L₁ в сторону Луны могла бы создать тангенциальное ускорение элемента троса в L₁ в направлении параллельном движению Луны, обеспечивая соответствующую угловую скорость. Эту логику можно продолжить и для других элементов троса и получится, что трос никогда к Земле не подойдет и вытянется под некоторым углом к линии Земля-Луна, зависящим от массы троса. Чем легче будет трос, тем дальше он уйдёт от Земли. Более того, обязательно возникнут и собственные колебания троса вокруг некоего среднего положения. Задача усложняется, если длину троса неограниченно увеличивать. Вот тогда может и возникнуть шанс тросу добраться Земли или намотаться на Землю, а может и нет, ибо шансы образовать что-то подобное аккреционному тросовому кольцу вокруг Земли то же существуют.   

Думаю это вполне хорошая олимпиадная задача и предлагаю молодым и будущим Эйнштейнам попытаться решить её количественно, найдя форму и эволюцию троса в зависимости от массы и длины троса.

Четвёртая космическая скорость — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Четвёртая косми́ческая ско́рость — минимально необходимая скорость тела, позволяющая преодолеть притяжение галактики в данной точке.

Четвёртая космическая скорость не постоянна для всех точек галактики, а зависит от координаты. По оценкам, в районе нашего Солнца четвёртая космическая скорость составляет около 550 км/с. Значение сильно зависит не только (и не столько) от расстояния до центра Галактики, но и от распределения масс вещества по Галактике, о которых пока нет точных данных, ввиду того что видимая материя составляет лишь малую часть общей гравитирующей массы, а все остальное — скрытая масса. Вне диска Галактики распределение масс приблизительно сферически симметрично, как следует из измерений скоростей шаровых скоплений и других объектов сферической подсистемы.

Четвёртая космическая скорость численно равна квадратному корню из взятого с обратным знаком гравитационного потенциала φ в данной точке галактики (если выбрать гравитационный потенциал равным нулю на бесконечности):

v4=−φ.{\displaystyle v_{4}={\sqrt {-\varphi }}.}
  • Скорость движения самого Солнца вокруг центра Галактики составляет примерно 217 км/с, и если бы оно двигалось примерно втрое быстрее, то со временем покинуло бы Млечный Путь.
  • Звёзды, находящиеся вблизи сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей Галактики (объект Стрелец A*), могут приобрести значительный импульс, иногда достаточный для преодоления притяжения Галактики или даже много быстрее, вплоть до скоростей 4000 км/с[1] в некоторых случаях.
  • Пульсар B1508+55[2], удалённый от Земли на 7700 световых лет, движется со скоростью 1100 километров в секунду, что в два раза больше четвёртой космической скорости в районе Солнца (550 км/c).
Разное

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о