Разделы: Астрономия
Размещена 09.02.2021. Последняя правка: 06.02.2021.
Просмотров - 1105

Связь космических скоростей

Дудин Александр Тимофеевич

нет

не работаю

пенсионер

УДК 521

Введение.

Расчёт космических скоростей для звёзд, планет, спутников и других небесных тел проводиться с использованием следующих космологических параметров: гравитационной постоянной, массы небесного тела, радиуса небесного тела, ускорения свободного падения. Расчёт космических скоростей  в основном ведётся для вывода космических аппаратов  на соответствующие орбиты.

Актуальность данной работы позволит упростить изучение взаимосвязанных объектов, вращающихся в космосе вокруг центрального тела.

Цели и задачи работы заключаются в том, чтобы используя первую и вторую космические скорости, выявить взаимосвязанные закономерности в космологических параметрах. 

Научная новизна представленной работы заключается в том, что первая и вторая космические скорости зависят от ряда космологических параметров, поэтому сравнивая космические скорости разных объектов, находим взаимосвязь в космологических параметрах этих объектов. При этом упрощается процедура нахождения неизвестных параметров на сравниваемых объектах. Этот метод можно перенести и за пределы Солнечной системы.

Приведём, от каких параметров зависят космические скорости и как они взаимосвязаны между собой.[1]

Квадрат первой космической скорости (круговой) равен:

ν(1)^2 = GM / R                                                                                           (1)

 где:

ν(1) – первая космическая скорость;

G – гравитационная постоянная;

M – масса небесного тела;

R – радиус небесного тела.

Квадрат второй космической скорости равен:

ν(2)^2 = 2GM / R                                                                                           (2)

Первую космическую скорость можно определить через ускорение свободного падения.[2]

g = GM / R^2                                                                                                 (3)

Откуда:

ν(1) = (gR)^1/2                                                                                               (4)

ν(2) = ν(1) *2^1/2                                                                                           (5)

В соответствии с формулы (5), отношение первой космической скорости ко второй космической скорости или второй космической скорости к первой космической скорости у всех небесных тел должно быть константой.

ν(1) / ν(2) = 1/2^1/2 = 0,707                                                                             (6)

Следовательно, этот факт даёт нам право сравнивать космологические параметры разных небесных тел:

ν(1т1)^2 / ν(1т2)^2 = g(1)R(1) / g(2) R(2)                                                     (7),

где:

ν(1т1) - первая космическая скорость меньшего (первого) тела;

ν(1т2) – первая космическая скорость большего (второго) тела;

g(1) - ускорение свободного падения  на первое тело;

R(1) – радиус первого тела;

g(2) – ускорение свободного падения на второе тело;

R(2) – радиус второго тела.

Откуда:

ν(1т1)^2 g(2) R(2) = ν(1т2)^2 g(1)R(1)                                                      (8)

 

Связь космологических параметров можно усложнить, и расширить, применяя математические действия к вышеуказанным формулам и формулам, приведённым в работе, предварительно согласовав единые обозначения.[3].

M*r^2*g(2) = m*R^2*g(1)                                                              (9)

g(1)* R^2 = а(2) * r(орб.) ^2                                                         (10)

В зависимости от поставленной задачи, для нахождения необходимых космологических параметров или их проверки, найденные уравнения в этой работе, можно умножать или делить на уравнения (9) или (10).

Заключение. При сравнивании космических скоростей найдены новые взаимосвязи космологических параметров, что расширяет возможности при изучении и освоении космоса.

Результаты проверочных расчётов приводим ниже:

Для проверки возьмём две планеты: Земля – Венера.

Венера:

ν(1т1) = 7,328 км/с – первая космическая скорость;

g(1) = 8,87 м/с^2  - ускорение свободного падения;

R(1) = 6051,8 км  - радиус Венеры.

Земля:

ν(1т2) = 7,91 км/с – первая космическая скорость;

g(2) = 9,780327 м/с^2 – ускорение свободного падения;

R(2) = 6378,1 км – радиус Земли.                                                    

Подставим в формулу (7).

ν(1т1)^2 / ν(1т2)^2 = g(1)R(1) / g(2) R(2)                                                     (7)       

(7,328 км/с)^2 / (7,91 км/с)^2 = 8,87 м/с^2 * 6051,8 км  / 9,780327 м/с^2 * 6378,1 км  

0,86 = 0,86

Как видим, формула работает. Поэтому все остальные формулы в проверке не нуждаются.

Выводы: Через космологические параметры, по которым рассчитываются космические скорости, сравнение их у разных небесных тел, позволило найти новые взаимосвязи космологических параметров. Применение новых взаимосвязей космологических параметров расширяет знания о космосе, помогает определять параметры далёких космических тел.

1. Космическая скорость – Википедия. [Электронный ресурс] // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Космическая_скорость (дата обращения: 06.02.2021).
2. Космические скорости - ASTEROPA. [Электронный ресурс] // URL: https://asteropa.ru/kosmicheskie-skorosti/ (дата обращения: 06.02.2021).
3. Дудин А.Т. Выявлены закономерности в космологических параметрах [Электронный ресурс] // URL: https://sci-article.ru/stat.php?i=1612288636 (дата обращения: 06.02.2021).

Комментарии пользователей:

Оставить комментарий