View
221
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
prezentacja
Citation preview
Ruch ciał w polu grawitacyjnym Ziemi
Pierwsza prędkość kosmiczna. Satelity geostacjonarne
Autor: Bożena Fiejtek
Pierwsza prędkość kosmiczna
I prędkość kosmiczna I prędkość
kosmiczna v1 to prędkość o kierunku poziomym, którą należałoby nadać ciału, aby krążyło wokół planety tuż nad jej powierzchnią.
Rys. 1 I prędkość kosmiczna
Jeśli prędkość startu ma zbyt małą wartość, to satelita wykona lot po fragmencie elipsy, mniej lub bardziej wyciągniętej i zderzy się z Ziemią
Rys.2 Prędkość, a tor ruchu
Jeśli prędkość startu przekroczy wartość I prędkości kosmicznej, satelita będzie okrążać Ziemię po orbitach eliptycznych, tym większych, bardziej rozciągniętych, im prędkość bardziej przekroczy I prędkość kosmiczną
Rys.3 Orbity eliptyczne (linie przerywane)
Jak Newton obliczył wartość pierwszej prędkości kosmicznej?
Siła grawitacji jest siłą dośrodkową konieczną do uzyskania przez satelitę orbity kołowej
Promień orbity przyjął jako nieznacznie większy od promienia Ziemi (dlaczego?)
W takim przypadku wartość siły grawitacji jest w przybliżeniu równa ciężarowi satelity (dlaczego?)
W wyniku obliczeń otrzymujemy wartość I prędkości kosmicznej równą (podręcznik str.35):
7,9 km/s
Druga prędkość kosmiczna Przy prędkości startowej większej co najmniej
o ok. 41% od pierwszej prędkości kosmicznej √2 • v1 = 1,41 • 7,9 km/s = 11,2 km/szwanej drugą prędkością kosmiczną losy satelity zmieniają się.
Obiekt (statek kosmiczny) porusza się po jednej z krzywych otwartych!!!
Statek kosmiczny może wówczas nie wrócić w okolice Ziemi, jeśli nie dysponuje paliwem, które umożliwiłoby zmianę toru ruchu.
Satelity geostacjonarne
Krążą one po orbicie (jest tylko jedna taka orbita) leżącej w płaszczyźnie równika, tak że ich okres obiegu jest identyczny z okresem obrotu Ziemi wokół osi (czyli około 23h 56 min)
Rys.4 Satelita geostacjonarny
Wszystkie satelity umieszczone na tej orbicie poruszają się jeden za drugim, a ponieważ ich obieg jest zsynchronizowany z obrotami Ziemi, każdy z nich nieustannie wisi nad pewnym punktem na równiku
Promień orbity satelity geostacjonarnego wynosi ok. 42 200 km
Wysokość na jakiej leci satelita geostacjonarny to ok. 36 tys. km
Rys. 5 satelita telekomunikacyjny Thaicom 6
Rys.6 Wizaualizacja satelity HYLAS 2 na orbicie
Orbita geostacjonarna Ziemi z satelitami
Obita geostacjonarna jest wykorzystywana przez satelity:
telekomunikacyjnemeteorologicznetelefonii satelitarnejwspomagające system GPS
Bibliografia Fizyka to nie katastrofa, Wojciech Kwitowski,
wyd. Zamkor Wikipedia
Rysunki, zdjęcia...(linki) Rys.1 I prędkość kosmiczna Rys.2 Prędkość, a tor ruchu Rys.3 Orbity eliptyczne Rys.4 Satelita geostacjonarny Rys.5 Satelita telekomunikacyjny Thaicom 6 Rys.6 Wizaualizacja satelity HYLAS 2 na orbici
e
Recommended