Pohyby těles v centrálním gravitačním poli Země - družice a sondy

  • mají velký význam v kosmonautice
  • při těchto pohybech se mění K a ag
  • v0 … počáteční rychlost
  • 1 … velmi malá v0 (těleso dopadne na povrch Země - obdoba vodorovného vrhu)
  • 2 … větší v0 (těleso na Zem nedopadne, ale opíše kolem Země elipsu)
  • 3 … pro určitou v0 těleso opisuje kolem Země kružnici
    • v0 nazýváme kruhová rychlost (vk) (nejmenší rychlost, která udrží těleso na kruhové dráze)
    • určení vK ve výšce h nad povrchem Země:
      • úvaha: Fg = FS
                                            


LETY UMĚLÝCH KOSMICKÝCH TĚLES
  • rakety startují z povrchu Země  h = 0 
Rozdělení podle velikosti v0:

    A) v0 < v 
 těleso opíše část elipsy a dopadne na povrch Země - balistické střely
    
    

1. KOSMICKÁ RYCHLOST (těleso obíhá kolem Země po kruhové dráze)
vk = 7,9 km/s

    C) vk <= v0 < vp  z toho vyplývá, že těleso je družicí Země (pohybuje se po elipse)

    D) v0 = vp → těleso opouští Zemi a stává se družicí Slunce - kosmické sondy (vp … parabolická (úniková) rychlost)
2. KOSMICKÁ RYCHLOST
vp = 11,2 km/s


    E) vp <= v0 < vh  těleso je družicí Slunce
    
    F) v0 = vh  těleso se vymaní z gravitačního působení Slunce a opustí Sluneční soustavu po hyperbole 
                                                                                                                                      (vh … hyperbolická rychlost)
3. KOSMICKÁ RYCHLOST
vh = 16,6 km/s

Zdroj: http://www.astro.cz/_data/images/news/2011/02/11/image115.jpg

ÚLOHA:

1) V jaké výšce nad povrchem Země se nachází geostacionární družice Země?
(36 000 km)

DOPORUČENÝ MATERIÁL K PROSTUDOVÁNÍ: