☰ Содержание · Физика

Искусственные спутники Земли

Уроки 31 · 1 урок · П. К. Хабибуллаев, А. Бойдедаев, А. Д. Бахромов, С. О. Бурхонов. Физика, 7 класс, 4-е издание, переработанное и дополненное. Государственное научное издательство «Национальная энциклопедия Узбекистана», Ташкент, 2017
31

Искусственные спутники Земли

Учебник: с. 112–114
ЦельЗнай первую космическую скорость (υ₁² = gR), искусственные спутники и ключевые даты освоения космоса.
Новые слова
искусственный спутник · sun’iy yo‘ldoshпервая космическая скорость · birinchi kosmik tezlikорбита · orbitaкосмонавт · kosmonavt
Объяснение

Тело, брошенное горизонтально так, что оно никогда не достигает земли, может обращаться вокруг Земли. Скорость, необходимая для этого у поверхности, называется первой космической скоростью: сила тяжести служит центростремительной силой, mg = mυ²/R, поэтому υ₁² = gR и υ₁ ≈ 7,9 км/с. На большей высоте (скажем, 300 км) необходимая скорость немного меньше, около 7,7 км/с. Созданное человеком тело, выведенное на орбиту вокруг Земли, — это искусственный спутник; чтобы избежать сопротивления воздуха, он летает на высоте нескольких сотен километров. При скорости 11,2 км/с (вторая космическая скорость) тело покидает окрестности Земли, а при 16,7 км/с (третья космическая скорость) — Солнечную систему. Первый искусственный спутник был запущен 4 октября 1957 года, а 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин стал первым человеком в космосе.

Примеры
υ₁² = gR = 9,8 · 6,4 · 10⁶ ≈ 63 · 10⁶ м²/с²; так как 7,9 · 7,9 ≈ 63, υ₁ ≈ 7,9 · 10³ м/с = 7,9 км/с.
При скорости 7,9 км/с за один час: 7,9 · 3600 ≈ 28 400 км; длина земной окружности около 40 000 км, поэтому один оборот занимает примерно 85–90 минут.
Работа в классе

«Что нам дают спутники?»: класс перечисляет, для чего служат спутники: связь, погода, навигация, наблюдение за Землёй. Безопасность: никогда не экспериментируй с ракетами или взрывчатыми веществами.

Упражнения
1
Что такое первая космическая скорость и чему она равна?
2
Почему спутники летают на высоте нескольких сотен километров?
3
При скорости 8 км/с сколько километров проходит спутник за 100 с?
4
Почему спутник на орбите не падает на Землю?