Искусственные спутники Земли

Подробности

Обновлено 03.09.2018 01:02

При каких условиях движущееся тело становится ИСЗ?

Как обычный камень превратить в искусственный спутник Земли?

Брось камень с силой вперед! - он пролетит некоторое расстояние и упадет на землю.

Брось еще раз, но размахнись сильнее!- камень пролетит дальше, но все равно упадет на землю.

Если бы не мешало сопротивление воздуха, и ты смог бы придать камню достаточную скорость, то, обогнув Землю, он стукнул бы тебя в спину!

Значит, чтобы тело стало искусственным спутником Земли, необходимо вывести (поднять) его за пределы плотных слоев атмосферы, и придать ему достаточную начальную скорость.

При отсутствии сопротивления воздуха и достаточной начальной скорости брошенное тело будет описывать круговую траекторию вокруг Земли на одной и той же высоте и станет ИСЗ.

Движение ИСЗ - свободное падение, т.е. движение только под действием силы тяжести

Минимальная высота подъема ИСЗ над Землей, где отсутствует сопротивление воздуха -около 300 км

Еще Ньютон понимал, что от величины скорости, сообщаеммой телу в горизонтальном направлении, зависит траектория его движения. При достаточно большой скорости тело будет двигаться по замкнутой траектории вокруг Земли.

Если телу сообщить 1-ую космическую скорость - около 7,9 км/c, то ИСЗ будет вращаться по круговой орбите вокруг Земли. При дальнейшем увеличении скорости ИСЗ переходит на вытянутую эллиптическую орбиту.
Если телу сообщить 2-ую космическую скорость - около 11,2 км/с, то ИСЗ переходит на параболическую орбиту.
При 3-ей космической скорости - около 16,7 км/с - ИСЗ движется по гиперболической траектории и навсегда покидает пределы Солнечной системы.

КНИЖНАЯ ПОЛКА

Как обеспечить стабилизацию спускаемого космического аппарата?
Больно ли космонавту при ударе в невесомости?

А здесь вы можете увидеть спутники Солнца!

- жми здесь

___

...для удаления тела массой один килограмм за пределы действия земного тяготения требуется энергия, выделяющаяся при сгорании примерно полутора литров бензина, -конечно, без учета потерь.

ДВИЖЕНИЕ СПУТНИКОВ

Геостационарная орбита

Двигаясь по круговой орбите радиуса r, на спутник действует сила земного тяготения gmM/r2, где g - постоянная тяготения, m - масса спутника и M - масса планеты (Земли в нашем случае). Согласно второму закону Ньютона сила тяготения равна центростремительной силе.

.Если этот орбитальный период Tсп равен периоду вращения Земли вокруг собственной оси (примерно 24 часа), то спутник будет "висеть" над одним и тем же районом Земли, а такая орбита называется геостационарной. Геостационарная орбита лежит в плоскости экватора Земли. Её радиус составляет 42164 км, что примерно в 6 раз больше радиуса Земли. Небесные координаты спутника на геостационарной орбите остаются постоянными и мы можем легко направить на него параболическую антенну (например, для приема спутникового телевидения.

Низкоорбитальные круговые орбиты

Когда радиус орбиты меньше чем радиус геостационарной орбиты, спутник будет обгонять вращение Земли и в этом случае необходимо использовать механизм слежения параболической антенны за положением спутника, что достаточно сложно и дорого для массового применения. Однако, спутники на низких орбитах обеспечивают более мощный сигнал по сравнению с сигналом геостационарных спутников и его можно принима даже на антенну мобильного телефона. Поэтому возникла идея использовать несколько спутников на одной и той же орбите, которые, заменяя друг друга, будут поддерживать непрерывную связь над каким-то районом Земли.

Такой принцип был использован в телекоммуникационной системе "Иридиум", которая состоит из 66 низкоорбитальных спутников: по 11 спутников на 6 орбитах. Каждый спутник обеспечивает связь над участком Земли, показанном на анимации светлым пятном. Перекрываясь, пятна покрывают всю поверхность Земли. Это означает, что такая спутниковая система обеспечивает непрерывную связь из любой точки Земли.

Динамика - Класс!ная физика

Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона -- Второй закон Ньютона -- Третий закон Ньютона -- Свободное падение тел -- Закон всемирного тяготения -- Ускорение свободного падения на Земле и других небесных телах -- Криволинейное движение. Равномерное движение тела по окружности -- Искусственные спутники Земли (ИСЗ) -- Импульс тела. Закон сохранения импульса -- Реактивное движение в природе -- Реактивное движение в технике. Реактивные двигатели -- Закон Гука