Home ⇒ 👍Фізика ⇒ Чому супутники не сходять з орбіти?

Чому супутники не сходять з орбіти?

Або чому супутники не падають? Орбіта супутника являє собою крихкий баланс між інерцією і гравітацією. Сила тяжіння безперервно притягує супутник до Землі, в той час як інерція супутника прагне підтримувати його рух прямолінійним. Якби не було сили тяжіння, інерція супутника відправила б його прямо із земної орбіти у відкритий космос. Проте в кожній точці орбіти сила тяжіння тримає супутник на прив’язі.

Щоб досягти рівноваги між інерцією і силою тяжіння, супутник повинен мати строго певну швидкість. Якщо він летить занадто швидко, інерція долає силу тяжіння і супутник покидає орбіту. (Обчислення так званої другої космічної швидкості, що дозволяє супутнику покидати навколоземну орбіту, відіграє важливу роль у запуску міжпланетних космічних станцій.) Якщо супутник рухається занадто повільно, сила тяжіння переможе в боротьбі з інерцією і супутник впаде на Землю. Саме це сталося в 1979 році, коли американська орбітальна станція Скайлеб почала знижуватися в результаті зростаючого опору верхніх шарів земної атмосфери. Потрапивши в залізні кліщі гравітації, станція незабаром впала на Землю.

Швидкість і відстань

Оскільки земне тяжіння слабшає з відстанню, швидкість, необхідна для утримання супутника на орбіті, змінюється з висотою над рівнем моря. Інженери можуть обчислювати, як швидко і як високо супутник повинен обертатися на орбіті. Наприклад, геостаціонарний супутник, розташований завжди над однією і тією ж точкою земної поверхні, повинен вчиняти один виток за 24 години (що відповідає часу одного обороту Землі навколо своєї осі) на висоті 357 кілометрів.

Сила тяжіння і інерція

Балансування супутника між силою тяжіння і інерцією може бути імітований обертанням вантажу на прив’язаною до нього мотузці. Інерція вантажу прагне перемістити його подалі від центру обертання, у той час як натяг мотузки, що виконує роль гравітації, утримує вантаж на круговій орбіті. Якщо мотузку перерізати, вантаж полетить по прямолінійній траєкторії перпендикулярно радіусу своєї орбіти.

(1 votes, average: 5.00 out of 5)

Параболічна і гіперболічна швидкості У випадку, коли швидкість супутника більше кругової, супутник буде рухатися по еліпсу, в одному з фокусів якого знаходиться центр планети (рис. 48). Чим більше швидкість супутника, тим більшим буде відстань від нього до планети. Однак якщо швидкість супутника досягне певного значення, званого параболічної швидкістю ип, то супутник припинить рух по замкнутій траєкторії: сила тяжіння планети […]...

Штучні супутники Землі – коротко Для початку будь-супутник повинні вивести на орбіту. Для цього використовують кілька ступінчасті ракети, в яких знаходиться паливо. За рахунок їх скидання відбувається зменшення маси супутника і йому надається реактивний рух. При даному виді руху тіла збільшують швидкість. Швидкість збільшується до значення, яке знаходиться в межах між першою і другою космічною швидкістю. Після виходу супутника на […]...

Рух супутників Класична механіка дозволила розрахувати рух небесних тіл. Це призвело до бурхливого розвитку у XVIII ст. небесної механіки – розділу астрономії, який вивчає рух небесних тіл на основі застосування закону всесвітнього тяжіння. Розглянемо як приклад застосування цього закону до розрахунком руху супутника навколо планети. Супутник під дією сили тяжіння буде весь час падати на планету і […]...

Супутники планети Уран Корделія – перший супутник від планети Уран. Був відкритий в 1986 р Р. Террілом за допомогою апарату “Вояджер-2”. Середній діаметр дорівнює 42 ± 6 км, маса дорівнює приблизно 5,0 * 1016 кг. Велика піввісь становить 49,751 км, орбітальний період 0,335034 сут., Середня орбітальна швидкість 10,80 км / с, нахил орбіти до екватора Урана 0,14 °. […]...

Штучні супутники Землі Ви коли-небудь змагалися, хто далі кине камінь або сніжок? Усі хлопчики напевно проходили через це. І всі знають, що щоб камінь пролетів якнайдалі, треба кинути його якомога сильніше. Тобто потрібно надати йому якомога більшу швидкість. Сила людської руки обмежена, і камінь ми можемо кинути відносно недалеко. Набагато більшу швидкість тілам можуть додати різні артилерійські знаряддя. […]...

Рух штучних супутників Для того щоб тіло стало штучним супутником, його треба підняти на деяку висоту (вивести на орбіту) і повідомити йому горизонтальну відносно поверхні Землі швидкість (рис. 1). Для запуску використовують ракети. Після виведення на орбіту ракета розганяє супутник до необхідної швидкості, після цього супутник відділяється від ракети-носія і продовжує свій рух по орбіті тільки під дією […]...

Супутники Плутона: Харон і малі супутники-планети Дивовижний своїми характеристиками і загадковий за походженням супутник Плутона Харон, вважався єдиним природним супутником малої планети нашої Сонячної системи, аж до 2005 року, коли астрономи знайшли ще два небесних тіла, що обертаються навколо цієї планети. Харон розташовується майже в двадцяти тисячах кілометрів від планети, його маса становить 1,9 секстильйонів кілограмів, а радіус планети за приблизними […]...

Космічні швидкості Перша космічна швидкість – швидкість, яку необхідно повідомити тілу, щоб воно рухалося навколо Землі по круговій орбіті з постійною швидкістю під дією сили тяжіння, тобто стало штучним супутником. Ця швидкість визначається з урахуванням швидкості рівномірного руху по колу і закону всесвітнього тяжіння. Супутником Землі може стати тіло будь-якої маси, аби йому була повідомлена достатня швидкість. […]...

Повідомлення на тему “Штучні супутники Землі” Штучні супутники – створені людиною космічні У наш час велику роль у розвитку науки і техніки грає космос і його ретельне вивчення. За останні 100 років наука зробила крок настільки далеко, що ми можемо вилітати за межі нашої рідної планети, і досліджувати те, що так довго було нам не бачити. Існує безліч галузей вивчення космосу, […]...

Доповідь-повідомлення “Штучні супутники” Навколо нашої планети завжди обертаються якісь небесні тіла і супутники. Їх переміщення і присутність на небі, можна добре переглянути у вечірній час, а так само рано вранці. Яскраві супутники, немов розсікають нічний небосхил, перелітаючи з одного боку неба на іншу. Деякі супутники можуть змінювати шлях свого напрямку, обертатися навколо своєї осі, і навіть змінювати свою […]...

Невагомість – коротко Нерідко можна почути фразу, що космонавти на орбіті відчувають невагомість, бо відцентрова сила врівноважує силу тяжіння Землі. Погодитися з цим неможливо. Ми вже говорили, що взаємодіяти можуть тільки тіла. Сила – не матеріальне тіло. Сила це математичний об’єкт, формула, яка існує тільки на папері. Компенсувати тяжіння можна, тільки розмістивши “над” супутником інший центр тяжіння, т. […]...

Супутники планети Нептун Кільця Нептуна. У Нептуна є система кілець, яка складається з двох яскравих і вузьких і трьох більш тьмяних кілець. Яскраві кільця: Левер’є, що знаходиться на відстані 53 тис. Км, і Адамс що знаходиться на відстані 63 тис. Км. Тритон – найближчий супутник Нептуна, який знаходиться від планети на відстані 354 800 км, його діаметр 2706 […]...

Чому люди не падають з американських гірок? Коли мчать зі свистом візки входять в мертву петлю, вони і сидять в них пасажири не падають на землю не тільки через спеціальної конструкції коліс і опущених на плечі людей перекладин безпеки, але і внаслідок дії кілька сил. Інерція штовхає візки в прямолінійному напрямку, в той час як рейки кругової траси притискаються до них так, […]...

Супутники Марса: Фобос і Деймос Супутники Марса Супутники Марса, Фобос і Деймос, були відкриті практично одночасно в серпня 1877 року. Фобос, що має більший діаметр, відкритий 12 серпня, на два дні пізніше Деймоса. Перші фотографії двох супутників Марса світ побачив через майже сто років: міжпланетна станція “Маринер-9” відобразила Фобос в 1971 році, а через шість років станція “Вікінг-1” сфотографувала Деймос. […]...

Динаміка Динаміка – це наука про вплив сил на рух. Основні поняття динаміки – інерція і імпульс. Вони пояснюють, яким чином тіло приходить в рух і зупиняється. У 1687 р. англійський вчений Ісак Ньютон сформулював три закони, яким підкоряється рух всіх тіл. Вага тіла перешкоджають змінам у характері свого руху. Це властивість, зване інерцією, притаманне і […]...

Супутники Юпітера Метида – перший від Юпітера природний супутник. Має діаметр 40 км, відстань до планети приблизно 127 800 км, період обертання навколо своєї осі дорівнює 7 години 4 хвилинах. Цей супутник відкрив Синнот в 1980 р Фива – другий природний супутник Юпітера. Має діаметр близько 38 км, відстань до планети 128000 км, період обертання навколо своєї […]...

Чи може Місяць впасти на Землю? В давнину люди дуже боялися, що Місяць в один жахливий момент може просто впасти на Землю, викликавши тим самим страшну катастрофу. Чи виправдані ці побоювання? Потужне магнітне ядро нашої планети не тільки утримує на поверхні Землі материки і океани, але і, немов на ланцюжок, прив’язує до Землі її супутник – Місяць. Завдяки силі тяжіння Місяць […]...

Перші штучні супутники з планети Земля Літальні апарати, які виводяться на орбіту Землі, називаються штучними супутниками (ШСЗ). Вони призначені для вирішення прикладних і наукових завдань. Згідно міжнародної домовленості, супутником називається космічний апарат, що зробив мінімум один повний виток по орбіті Землі. Якщо ж ні, то його вважають ракетним зондом, який проводить вимірювання на балістичній траєкторії. Зонд не реєструють як супутник. Штучний […]...

Найбільші супутники планет в Сонячній системі Супутник – це щільний природний об’єкт, який обертається навколо планети. Ніяке конкретне наукове пояснення не дає задовільної відповіді на питання про те, як з’явилися супутники, хоча існує кілька теорій. Місяць вважалася єдиним супутником, але після винаходу телескопа були виявлені супутники інших планет Сонячної системи. Кожна планета має один або кілька супутників, крім Меркурія і Венери. […]...

Перша і друга космічні швидкості – як визначаються і чому дорівнюють Перша космічна швидкість Це швидкість фізичного об’єкта, з якої він може обертатися навколо Землі, не падаючи на неї і не відриваючись в космічний простір. Перша космічна швидкість забезпечує рівноважне положення тіла, яке рухається по круговій траєкторії поблизу поверхні Землі. При відсутності гальмівних чинників такий рух може тривати нескінченно довго. При цьому маса самого обертового об’єкта […]...

Рух тіла під дією сили тяжіння Якщо на тіло діє тільки сила тяжіння, то тіло здійснює вільне падіння. Вид траєкторії руху залежить від напрямку і модуля початкової швидкості. При цьому можливі наступні випадки руху тіла: Якщо початкова швидкість тіла дорівнює нулю або паралельна силі тяжіння, тіло здійснює прямолінійне вільне падіння; Якщо початкова швидкість тіла спрямована під кутом до сили тяжіння, то […]...

Кільця і супутники Сатурна: Титан, Енцелад та інші Планета Сатурн – одна з найцікавіших і загадкових планет Сонячної системи. Крім 18 великих супутників вона володіє безліччю маленьких і унікальною діадемою – кільцями, які добре видно навіть в невеликий телескоп. Загальне число відомих супутників досягає 50. Унікальну виставу, якщо спостерігати за Сатурном навіть у звичайний телескоп це його кільця. Вони рухаються під невеликим нахилом […]...

Доповідь на тему “Інерція” З явищем інерцією тіл нам доводиться стикатися в повсякденному житті. Наприклад, бігун не зможе миттєво зупинитися. Він за інерцією біжить ще деяку відстань, поступово знижуючи швидкість. Якщо тролейбус або вагон поїзда починає рух після зупинки, то ноги пасажирів також приходять в рух. Тому що між ними і підлогою діє сила тертя. У той же час […]...

Сила і вага На перший погляд все знають, що таке сила. Так, в популярному американському підручнику “Фізика” автори Елліот і Вілкокс на питання “що таке сила” відповідають: “Сила це поштовх або тяга” (стор. 50). Погодитися з цим неможливо. У техніці є термін “сила тяги” (наприклад, трактори). Якщо підставимо тлумачення сили з іноземного підручника в наш технічний термін, отримаємо […]...

Найближчий космічний об’єкт: супутники і люди на Місяці Місяць – найближче до нас небесне тіло, відстань від центру Землі до центру природного супутника становить 384,5 тисячі км. Як другий за величиною після Сонця об’єкт на небі, Місяць завжди привертала особливу увагу астрономів. До того, як Галілей сконструював телескоп, спостерігати за нею можна було тільки неозброєним оком, проте дослідники змогли і таким способом отримати […]...

Супутники планети Плутон Харон – найближчий супутник Плутона. Був відкритий в 1978 г. Діаметр Харона 1205 км (приблизно половина діаметра Плутона), а маса Харона всього лише в 8 разів менше маси Плутона (для Землі і Місяця це співвідношення дорівнює 81: 1). За деякими гіпотезами, Плутон і Харон є подвійною планетою, тому баріцентр цієї системи знаходиться поза поверхні Плутона. […]...

Траєкторія і орбіта Обидва ці поняття, висловлюючись науковою мовою, представляють собою геометричне місце точок, за якими відбувається, відбувалося або може відбуватися рух матеріальної точки або об’єкта в просторі. При цьому траєкторія може бути як об’ємної (тобто змінювати координати за всіма трьома напрямками x-y-z), так і плоскої (тільки x-y). У той час як орбіта – тільки плоскою, тобто орбіта […]...

Штучні супутники У даний час на навколоземній орбіті обертаються кілька десятків штучних супутників. Перший з них був запущений з космодрому Байконур, СРСР, в 1957 році. Штучні супутники призначені для вивчення Землі, космосу, різних планет Сонячної системи, для передачі телефонних дзвінків, радіо – і телепрограм. Вони стежать за змінами погоди, займаються вивченням природних ресурсів Землі та Світового океану, […]...

Чому 4 жовтня 1957 року вважається початком космічної ери 4 жовтня 1957 року в 22 години 28 хвилин 34 секунди за московським часом був запущений на навколоземну орбіту перший в історії людства ШСЗ. Його політ мав приголомшливий успіх і створив Радянському Союзу високий міжнародний авторитет. На 315-ій секунді після старту відбулося відділення Супутника, і він подав свій голос. Його позивні ловили на полігоні 2 […]...

Закони Кеплера – коротко Розглянуті приклади руху супутника ілюструють, як класична механіка дає пояснення першого закону Кеплера. Планети Сонячної системи, будучи своєрідними супутниками Сонця, рухаються навколо нього по еліптичних орбітах. Оскільки форма орбіти визначається швидкістю руху планети, то очевидно, що швидкість кожної планети менше, ніж значення параболічної швидкості, відповідної масі Сонця і віддалі від нього до даної планети. В […]...

Як відчути гравітацію? Гравітація, або сила тяжіння, – це сила, що притягає фізичні тіла один до одного. Саме вона утримує нас на землі і завдяки їй ми відчуваємо свою вагу. Що таке Гравітація? Кожен, підстрибнувши вгору, неодмінно опуститься на землю завдяки гравітації. Якби сили тяжіння не існували, ми покинули б Землю і полетіли в космос. Гравітація визначає траєкторію […]...

Обертання Землі і маятник На перший погляд може здатися, що обставина, коли людям довгий час не вдавалося довести, що вони живуть на обертається планеті тривіально. Але виявилося, що довести обертання Землі навколо власної осі не так то просто. Все тому, що обертання інших небесних тіл можна побачити на основі безпосередніх спостережень. Наприклад, обертання Сонця можна виявити по переміщенню сонячних […]...

Чому місяць не падає на Землю? А й дійсно не зрозуміло: все в цьому світі завжди падає вниз – і дощ, і легкі сніжинки – весь час падають на землю, а величезний місяць висить собі в небі і падати зовсім не збирається. … Давайте проведемо невеличкий експеримент. Візьмемо ластик і нитку. Ластик – в нашому досвіді – буде місяцем, а ви […]...

Явище тяжіння. Сила тяжіння Випустимо камінь з рук – він впаде на землю (рис. 61). Те ж саме відбудеться і з будь-яким іншим тілом. Якщо м’яч кинути в горизонтальному напрямку, то він не летить прямолінійно і рівномірно. Його траєкторією буде крива лінія (рис. 62). Штучний супутник, запущений із Землі, також летить не по прямій, а рухається навколо Землі (рис. […]...

Чому є атмосферний тиск? Незважаючи на те, що атмосфера – це газ, земне тяжіння діє на неї також, як і на всі інші тіла на Землі. Повітря притягається до Землі і не відлітає в космос. На інших космічних тілах, дрібніших, ніж планета Земля, атмосфери може не бути, або вона являє собою дуже розріджений газ. Так, наприклад, йде справа на […]...

Супутники планет і точки Лагранжа Різні планети “володіють” різною кількістю супутників. Ці супутники планет розподілені в Сонячній системі явно нерівномірно. У гіганта Юпітера їх 15, у Сатурна за деякими даними – більше 20, а в міру наближення до Сонця число супутників різко знижується. У Марса всього два супутники – знамениті Фобос і Деймос, у Меркурія і Венери їх немає зовсім. […]...