Λεπτομερής Εξήγηση της Διαδικασίας Παραγωγής της Πρώτης Κοσμικής Ταχύτητας

Μετά την εμφάνιση του νόμου της παγκόσμιας βαρύτητας, η μελέτη της κίνησης των ουράνιων σωμάτων βασίστηκε επίσημα στη θεωρία της μηχανικής, δημιουργώντας έτσι την ουράνια μηχανική. Στη συνέχεια, ας μάθουμε πώς να εξάγουμε την πολύ σημαντική πρώτη κοσμική ταχύτητα στην επιστήμη και την τεχνολογία του διαστήματος.

ο

Η έννοια της πρώτης κοσμικής ταχύτητας

ο
Πριν εξηγήσουμε τη διαδικασία παραγωγής της πρώτης κοσμικής ταχύτητας, πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε την έννοια της πρώτης κοσμικής ταχύτητας:
ο
Η πρώτη κοσμική ταχύτητα αναφέρεται στην ταχύτητα με την οποία ένα αντικείμενο κινείται με ομοιόμορφη κυκλική κίνηση γύρω από τη γη κοντά στο έδαφος. Επομένως, η πρώτη κοσμική ταχύτητα ονομάζεται επίσης ελάχιστη ταχύτητα εκτόξευσης του διαστημικού σκάφους, η μέγιστη ταχύτητα κίνησης του διαστημικού σκάφους, και την ταχύτητα περιφοράς, που καταγράφονται ως v1.
ο

Παραγωγή της πρώτης κοσμικής ταχύτητας

ο
Ο πρώτος τύπος παραγωγής κοσμικής ταχύτητας είναι F=GMm/r=mv/r, σύμφωνα με αυτόν τον τύπο μπορούμε να πάρουμε GM=gr
ο
Έτσι, μπορούμε να πάρουμε v=gr, αντικαθιστώντας R=6,37×10m, g=9,8 m/s, και παίρνοντας την τετραγωνική ρίζα, παίρνουμε v=7,9 km/s. όπου F είναι η βαρυτική δύναμη μεταξύ των δύο αντικειμένων, G είναι η σταθερά βαρύτητας και r η απόσταση μεταξύ των δύο αντικειμένων.
ο
mg=mv^2/r,
ο
Η λύση είναι v=√gr,
ο
Σύμφωνα με αυτόν τον τύπο, μπορεί να υπολογιστεί η πρώτη κοσμική ταχύτητα v1=7,9 km/s.
ο

Η κατανόηση της πρώτης κοσμικής ταχύτητας

ο
Πιστεύω ότι υπάρχουν ακόμη μερικοί μαθητές που δεν καταλαβαίνουν καλά την έννοια της πρώτης κοσμικής ταχύτητας Για να το θέσω απλά, όλοι γνωρίζουμε ότι ένα αντικείμενο χρειάζεται κεντρομόλο δύναμη για να κινηθεί με ομοιόμορφη κυκλική κίνηση, επειδή το διαστημόπλοιο απομακρύνεται από το έδαφος, επομένως δεν θα υποστηρίζεται από το έδαφος. , τότε η δύναμη που δέχεται αυτή τη στιγμή είναι κοντά στη βαρυτική δύναμη της γης πάνω του. Αυτή τη στιγμή, η ταχύτητα του αντικειμένου είναι περίπου 7,9 km/s με την πρώτη κοσμική ταχύτητα. Αφού το αντικείμενο αποκτήσει την ταχύτητα σε αυτή την οριζόντια κατεύθυνση, μπορεί να κινηθεί γύρω από τη γη χωρίς περαιτέρω ισχύ.
ο
Τα παραπάνω είναι η διαδικασία παραγωγής της πρώτης κοσμικής ταχύτητας. Στις πρώτες μέρες, όταν οι άνθρωποι εξερεύνησαν τον τρόπο της διαστημικής πτήσης, προκειμένου να υπολογίσουν την ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για να ξεπεραστεί η βαρύτητα της γης και του ήλιου, εισήγαγαν την έννοια των τριών κοσμικών ταχυτήτων. Οι μαθητές πρέπει να έχουν πλήρη κατανόηση αυτών των κοσμικών ταχυτήτων .