Досаева Б. Т., Койшыбаев Н., Жаугашева С. А
жүктеу/скачать 4.06 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Космостық жылдамдықтар
1.4. Энергияның сақталу заңыМеханикалық энергия және оның сақталуы. Консервативтік күштер ғана әсер ететін денелер жүйесін қарастырайық. Потенциялық және кинетикалық энергияның қосындысына тең болатын физикалық шама E жүйесінің механикалық энергиясы деп аталады: E=Ek+En. (1.84) Бұл шама физикада аса маңызды рөл атқарады. Қарастырылып отырған консервативтік жүйе тұйықталған болсын, бұл дегеніміз онда тек ішкі күштер ғана әсер етеді деген сөз. Ішкі күштердің жұмысы кинетикалық энергияның өзгерісіне әкеледі де, ал (1.80)-нен оның потенциялық энергияның өзгерісіне тең екендігі шығады. Сонда A=Ek2–Ek1 және A= U 1– U 2. Осы өрнектердің оң жақтарын теңестіріп, мынаған келеміз Ek2–Ek1= U 1– U 2 немесе Ek2+ U 2=Ek1+ U 1. (1.85) Демек, кинетикалық және потенциялық энергиялардың қосындысы, яғни жүйенің механикалық энергиясы сақталады: E=Ek1+ U. (1.86) Мұны былайша тұжырымдауға болады: тұйықталған консервативтік жүйенің механикалық энергиясы сақталады. Космостық жылдамдықтар. Енді Жерді айнала қозғалуға қажет дөңгелек орбитаға шығару үшін ракетаға қандай жылдамдық беру керек екендігін есептеп шығарайық. Оның орбиталдық жылдамдығын vорб, жіберу жылдамдығын v0, орбитаның радиусын r деп белгілейік (1.28-сурет). Дөңгелек орбитамен қозғалатын ракетаға Жердің тартылыс күші әсер етеді, ол оған a=v2орб/r нормаль үдеу береді. Ньютонның екінші заңы бойынша . (1.87) Бірақ бізге керегі орбиталық жылдамдық емес, ракетаның жіберілу жылдамдығы. Оны анықтау үшін ньютон механикасындағы энергияның сақталу заңын пайдаланамыз: Жер бетіндегі және орбитадағы потенциялық және кинетикалық энергиялардың қосындысы өзара тең болады: Eko+ U 0=Eорб+ Uорб (1.88) немесе . (1.89) (1.87)-ні ескерсек: . Ақыры: . (1.90) Бірінші космостық жылдамдықты, яғни ракета Жер бетіне жуық маңда айналып жүретін кездегі ракетаны ұшыру жылдамдығын табайық. Бұл кезде rR, сондықтан . (1.91) Азғантай биіктіктерде g=M/R2 болатындықтан . Сонымен, бірінші космостық жылдамдық 8 км/с болады. Екінші космостық жылдамдық деп ракетаның Жердің тартылыс өрісін тастап кетіп, жасанды планетаға айналатын кезіндегі оны ұшыру жылдамдығы аталады. Бұл кезде ракетаны шексіз алыс орбитаға кетеді деп санауға болады. (1.90)-да r деп алсақ, онда . Екінші космостық жылдамдық бірінші космостық жылдамдықтан бір жарым еседей артық болады екен. жүктеу/скачать 4.06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|