Почему спутники обращаясь вокруг земли под действием силы тяжести не падают на землю кратко

Обновлено: 05.07.2024

1. Приведите примеры (из области астрономии). Доказывающие, что при отсутствии сил сопротивления тело может неограниченно долго двигаться по замкнутой траектории, под действием силы меняющей направление скорости движения этого тела.

В безвоздушном космическом пространстве силы трения практически равны нулю, поэтому планеты, их спутники, кометы, астероиды и др. двигаются по замкнутым траекториям под действием сил всемирного тяготения (Земля вокруг Солнца, Луна вокруг Земли, комета Галлея вокруг Солнца и др.)

2. Почему спутники, обращаясь вокруг Земли под действием силы тяжести, не падают на Землю?

Скорость спутников направлена по окружности и достаточно высока, поэтому они не падают на Землю под действием силы тяжести.

3. Можно ли считать обращение спутника вокруг Земли свободным падением?

Так как обращение спутника вокруг Земли происходит по действием только силы тяжести, то такое движение можно считать свободным падением.

4. Что необходимо сделать с физическим телом, чтобы оно стало искусственным спутником Земли?

Чтобы физическое тело стало искусственным спутником Земли необходимо сообщить ему первую космическую скорость.

5. Выведите формулу для расчёта первой космической скорости спутника, движущегося по круговой орбите вблизи поверхности Земли.

6. Как движется спутник, обладающий первой космической скоростью? второй космической скоростью?

Спутник, обладающий точно первой космической скоростью будет двигаться вокруг Земли по круговой орбите. С увеличением скорости он будет двигаться по эллипсу. При достижении точно второй космической скорости по дуге параболы и при превышении этой скорости по гиперболе относительно Земли.

Упражнения.

1. Определите скорость искусственного спутника Земли, если он движется по круговой орбите на высоте 2600 км над поверхностью Земли. (М_з= 6*10 24 кг; R_з= 6,4 *10 6 м; G= 6,67* 10 -11 Н * м 2 /кг 2 ).

2. Если бы на круговую орбиту вблизи поверхности Луны был выведен искусственный спутник, то он двигался бы со скоростью 1,67 км/с. Определите радиус Луны, если известно, что ускорение свободного падения на её поверхности равно 1,6 м/с 2 .

Прямо сейчас на орбите Земли расположено более 1000 искусственных спутников. Они выполняют самые разнообразные задачи и имеют различную конструкцию. Но объединяет их одно — спутники вращаются вокруг планеты и не падают.

Быстрое объяснение

На самом деле спутники постоянно падают на Землю из-за воздействия гравитации. Но они всегда промахиваются, т. к. имеют боковую скорость, заданную инерцией при запуске.

Вращение спутника вокруг Земли — это его постоянное падение мимо.

Развёрнутое объяснение

Если вы бросаете мяч в воздух, мяч возвращается обратно вниз. Это из-за гравитации — той же силы, которая удерживает нас на Земле и не дает улететь в открытый космос.

Спутники попадают на орбиту благодаря ракетам. Ракета должна разогнаться до 29 000 км/ч! Этого достаточно быстро, чтобы преодолеть сильное притяжение и покинуть атмосферу Земли. Как только ракета достигает нужной точки над Землей, она отпускает спутник.

Спутник использует энергию, полученную от ракеты, чтобы оставаться в движении. Это движение называется импульсом.

Но как спутник остается на орбите? Разве он не полетел бы по прямой в космос?

Не совсем. Даже когда спутник находится за тысячи километров, гравитация Земли все еще притягивает его. Притяжение Земли в сочетании с импульсом от ракеты заставляет спутник следовать круговой траектории вокруг Земли — орбите.

Когда спутник находится на орбите, он имеет идеальный баланс между импульсом и силой притяжения Земли. Но найти этот баланс довольно сложно.

Гравитация тем сильнее, чем ближе объект к Земле. И спутники, которые вращаются вокруг Земли, должны двигаться на очень высоких скоростях, чтобы оставаться на орбите.

Например, спутник NOAA-20 вращается всего в нескольких сотнях километров над Землей. Он должен путешествовать со скоростью 27 300 км/ч, чтобы оставаться на орбите.

С другой стороны, спутник NOAA GOES-East вращается вокруг Земли на высоте 35 405 км. Чтобы преодолеть гравитацию и остаться на орбите, ему нужна скорость около 10 780 км/ч.

Спутники могут оставаться на орбите в течение сотен лет, поэтому нам не нужно беспокоиться о том, что они упадут на Землю.

Мы берем камень, и кидаем его в небо. Шмяк! Упал. Берем второй, кидаем дальше и под углом, слышим звон разбитого стекла. Делаем вид, что это не мы, и поспешно удаляемся.

А вот спутники запускают на орбиту и фактически бросают там, как камень. Но они не падают, а летают кругами вокруг земли, по орбите. Как же так?

Камень падает на землю, так как наша планета его притягивает. Спутники она притягивает тоже. Возвращаемся к нашим камням. Дойдя до местности без окон, выбираем камешек и кидаем его еще сильнее и под углом. Сначала он летит мимо земли, но в конце опять падает на землю (может, возмущенно взвизгнет какая-то собака).

А представим, что мы кинули камень под углом очень сильно. Так, чтобы он улетел за горизонт, и упал там. Так стреляют морские дальнобойные орудия: снаряды падают за горизонтом, огибая круглую Землю.

А теперь, мы с помощью какой-то пушки кинули наш камень так сильно, что он улетел за горизонт настолько далеко, что (Земля-то круглая), что когда придет время ему падать - то Земли уже не будет, она "кончится". Что же будет делать камень?

Во первых, он будет лететь дальше: мы же его бросили полого, под углом. Во вторых, он будет все-время пытаться упасть на Землю. Но круглая Земля будет все-время "заканчиваться".

Ура! Мы вывели камень на орбиту. "Первая космическая скорость" - это как раз та минимальная скорость, с которой нужно бросить камень, чтобы он вышел на орбиту вокруг Земли. Больше скорость - шире орбита. (Пока не дойдем до Второй Космической Скорости - когда камень уже преодолеет притяжение Земли и улетит в Открытый Космос).

Так спутники на орбиту и выводят. Поднимают спутник с Земли ракетой-носителем (чаше всего - российским), тщательно прицеливаются, чтобы попасть на нужную орбиту.. Бах!

Спутник (тупая железяка без двигателей) вылетает в нужном направлении МИМО Земли. Земля притягивает спутник, и он начинает на нее падать. Но так как Земля круглая, а спутнику мы придали еще и боковую скорость - то спутник начинает в своем падении постоянно промахиваться мимо Земли, снова и снова, и так до бесконечности. Это и называют "движение спутника по орбите".

Текст: авторский.
Фото и рисунки: из свободных источников в интернете.

Помогите с правильным ответом.
Почему спутники, обращаясь вокруг Земли под действием силы тяжести, не падают на Землю?

Привет. Выручайте с ответом по физике…
Поплавок со свинцовым грузилом внизу опускают
сначала в воду, потом в масло. В обоих ( Подробнее. )

Привет всем! Нужен ваш совет, как отвечать…
Изобразите силы, действующие на тело, когда оно плавает на поверхности жидкости. ( Подробнее. )

Среди предложений 21-29:
(21) И Митрофанов услышал в этом смехе и прощение себе, и даже какое-то ( Подробнее. )

Читайте также: