Gravitatsion maydonda harakat

10-sinf fizika darsligi asosida 11-mavzu: Gravitatsion maydonda harakat Siz 7-sinfda Yer o'z atrofida doimiy tortishish maydoni hosil qilishini va shu maydon orqali jismlarni o'ziga tortib turishini bilib olgansiz. Demak, Yerda bo'ladigan barcha harakatlarga tortishish maydoni o'z ta'sirini ko'rsatadi. Faraz qilaylik, tog' cho'qqisiga chiqib, undan gorizontal yo'nalishda v0 tezlik bilan bironta jism uloqtirildi. Jism uchib borib, A nuqtaga tushadi. Unda uning ko'rinishi Nyuton tomonidan chizilgan 2.3-rasmga o'xshash bo'ladi. Jism tezligi oshirib borilsa, B va C nuqtalarga tushadi. Tezlikning ma'lum bir qiymatidan boshlab jism Yerga tushmasdan, Yer atrofi da aylana bo'ylab harakatga keladi. Bu jism endi Yerning sun'iy yo'ldoshi bo'lib qoladi. Sun'iy yo'ldoshning harakati, tortishish maydonidagi harakat bo'ladi. Nima sababdan yo'ldosh Yerga tushmaydi? Qanday tezlikda bu holat kuzatiladi? Avvalo, yo'ldoshga ta'sir etayotgan kuchlarni olib qaraylik. Yo'ldoshga doimo Yerning tortish kuchi ta'sir etadi. Bundan tashqari, unga havoning qarshilik kuchi ta'sir qiladi. Qarshilik kuchi kam bo'lishi uchun uni atmosferaning eng yuqori qatlamlariga olib chiqish kerak. Amalda Yer yuzasidan 300-400 km balandlikda havoning qarshiligi deyarli yo'q. Demak, bunday balandlikda Yerning tortish kuchini yo'ldoshiga berilgan tezlik tufayli vujudga kelgan markazdan qochma kuch kompensasiyalaydi (2.4- rasm). Amalda bir marta aylanib chiqish uchun ketgan vaqt hisoblab chiqilgan vaqtdan katta bo'ladi. Bunga sabab yo'ldosh orbitasining radiusi bilan Yer radiusining bir-biridan farq qilishidir. Shunday qilib katta radiusli orbitalarda harakatlanadigan yo'ldoshlarning tezligi Yer sirtiga yaqin orbitalarda harakatlanadigan yo'ldoshlarning tezligidan kichik bo'ladi. Istalgan balandlikda aylanayotgan yo'ldoshning aylanish davri formulasidan foydalanib sun'iy yo'ldosh Yerdan ma'lum balandlikdagi bir nuqtada qimirlamasdan turishi kerak bo'lgan balandlikni topish mumkin. Demak, yo'ldoshning aylanish davri 24 soatga teng bo'lishi uchun qanday balandlikda harakatlanishi kerak? Hisoblashlar shuni ko'rsatadiki, balandlik h = 6,6 RYer ya'ni taxminan 4200 km ga teng bo'lishi kerak! Bunday orbita geostatsionar orbita deyiladi. Bizning sayyoramizda insoniyat tarixida birinchi marta sobiq SSRda 1957-yil 4-oktabrda Yerning sun'iy yo'ldoshi uchirildi. Yo'ldosh shar shaklida bo'lib, diametri 58 sm, massasi 83,6 kg edi. Yo'ldosh yer atrofi ni 1400 marta aylanib chiqib, umumiy holda 60 million km masofani bosib o'tdi. 1961- yil 12-aprelda inson birinchi marta kosmosga chiqdi. Birinchi kosmonavt Yuriy Alekseyevich Gagarin sobiq SSR fuqarosi edi. Keyinchalik, 1969- yil 20-iyulda amerikalik astronavtlar Neyl Armstrong va Edvin Oldrinlar birinchi bo'lib Oyga qo'nishdi. Quyosh sistemasiga kiruvchi sayyoralarga borish uchun kosmik kemaga ikkinchi kosmik tezlik berilishi kerak. Uning son qiymati 11,2 kms ga teng. Olis yulduzlarga borish uchun esa Quyosh sistemasining tortish kuchini yengib chiqib ketish kerak. Buning uchun kosmik kema uchinchi kosmik tezlikka ega bo'lishi kerak. Uning qiymati 16,7 kms ga teng. Kosmosni zabt ...