Orbitālā krāšņums Graciozā planētu deja

Debess mūsu ķermeņi pārvietojas graciozās orbītās viens ap otru. Šo orbītu elegantās līknes ir fizikas likumu rezultāti.

Uz šī rakstā mēs izpētīsim debess ķermeņu graciozās darbības. Mēs apspriedīsim orbitālos elementus, kas apraksta šīs darbības, Keplera planētu darbības likumus, Ņūtona gravitācijas likumu un universālo gravitācijas likumu. Mēs papildus apspriedīsim bēgšanas ātrumu, Hohmana pārneses orbītu, ģeostacionārās orbītas un Lagranža punktus.

Līdz šī raksta beigām jūs pacelt izpratīsit debess ķermeņu graciozo kustību un to pārvaldošo fiziku.

Kalpot kā	Izklāsts
Debesu mūsu ķermeņi	Priekšmeti kosmosā, kas riņķo ap zvaigzni, kā piemērs, planētas, partneri, asteroīdi un komētas.
Klase	Debess ķermeņu kustību graciozitāte par to, vai fantastiskā lieta.
Orbitālā mehānika	Objektu darbības izpēte kosmosā, kā piemērs, planētas, partneri, asteroīdi un komētas.
Planētu kustība	Planētu kustība ap zvaigzni.
Kosmosa zinātne	Kosmosa un tās objektu, kā piemērs, planētu, pavadoņu, asteroīdu, komētu, zvaigžņu, galaktiku un Visuma izpēte.

II. Orbitālie laika apstākļi

Orbitālie laika apstākļi ir parametri, kas ietver orbītas formu un orientāciju. Tos izmanto, ar nolūku izsekotu debess ķermeņu kustībai un prognozētu to atrašanās vietu kādu dienu. Visizplatītākie orbitālie laika apstākļi ir:

• Daļēji galvenā smails (a): telpa no orbītas centra līdz fokusam.
• Dīvainības (e): orbītas eliptiskās šķirnes izmērs.
• Liekums (i): attieksme daži no orbitālo plakni un atskaites plakni.
• Augošā mezgla periods (Ω): attieksme no atskaites virziena līdz punktam, kurā orbīta šķērso atskaites plakni no dienvidiem pie ziemeļiem.
• Periapses arguments (ω): attieksme no augšupejošā mezgla līdz punktam, kurā orbīta ir vistuvāk centrālajam ķermenim.
• Vidējā paradokss (M): orbītā riņķojošā ķermeņa leņķiskais telpa no periapses, mērot grādos.

Tie laika apstākļi ir apmierinoši, ar nolūku aprakstītu ķermeņa orbītu divu ķermeņu sistēmā, kā piemērs, Zemē un Mēness. Alternatīvi ir nepieciešami papildus laika apstākļi, ar nolūku aprakstītu ķermeņu orbītas sarežģītākās sistēmās, kā piemērs, planētās un Saulē.

Keplera planētu darbības noteikumi

Keplera planētu darbības noteikumi apraksta planētu kustību ap Sauli. Tos pirmo ik pa laikam publicēja Johanness Keplers 1609. katru gadu, un cilvēki ir balstīti pie viņa novērojumiem attiecībā uz planētām daudzu gadu garumā.

Primārais likumdošana izdomā, ka planētas pārvietojas pa eliptiskām orbītām, Saulei atrodoties vienā elipses fokusā. Otrais likumdošana izdomā, ka planētas ātrums ir labākais, kad lai varētu pozicionēts vistuvāk Saulei, un lēnākais, kad lai varētu pozicionēts vistālāk no Saules. 3. likumdošana izdomā, ka planētas orbītas perioda kv.m. ir proporcionāls tās orbītas puslielās smails kubam.

Keplera planētu darbības noteikumi ir mūsu Saules tehnikas izpratnes neatņemama daļa. Šie ir izmantoti, ar nolūku prognozētu planētu, komētu un asteroīdu darbības, un cilvēki ir izmantoti papildus citu planētu sistēmu modeļu izstrādei.

IV. Ņūtona gravitācijas likumdošana

Ņūtona gravitācijas likumdošana izdomā, ka gravitācijas spēja daži no diviem objektiem ir nekavējoties proporcionāls to masu reizinājumam un apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam daži no šiem. To matemātiski var papildus konkrēti šādā veidā:

F = Gm1m2/r^2

kurā F ir gravitācijas spēja, 12 mēnešiir gravitācijas konstante, m1 un m2 ir abu objektu kravas, un r ir telpa daži no šiem.

Ņūtona gravitācijas likumdošana ir starp fundamentālajiem fizikas likumiem, un tas ir iemesls izmantots, ar nolūku izskaidrotu briesmīgi dažādas parādības, sākot no planētu darbības līdz plūdmaiņām.

V. Universālais gravitācijas likumdošana

Universālais gravitācijas likumdošana izdomā, ka katra Visuma daļiņa piesaista visas atšķirīgas gruveši ceļu spēku, kas ir nekavējoties proporcionāls to kravas reizinājumam un apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam daži no tām. Šo likumu pirmo ik pa laikam ierosināja Īzaks Ņūtons 1687. katru gadu, un tas ir iemesls viens no visvairāk fundamentālajiem fizikas likumiem.

Universālā gravitācijas likuma vienādojums ir:

F = G * m1 * m2 / r^2

kurā:

* F ir gravitācijas spēja daži no diviem objektiem
* 12 mēnešiir gravitācijas konstante (6,674 × 10^-11 N m^2 kg^-2)
* m1 un m2 ir abu objektu kravas
* r ir telpa daži no diviem objektiem

Universālais gravitācijas likumdošana ir vissvarīgākais likumdošana, ko var papildus peļņa no, ar nolūku izskaidrotu briesmīgi dažādas parādības, kā piemērs, planētu kustību ap sauli, plūdmaiņas un komētu orbītas. Tas var būt papildus viens no visvairāk vispārējās relativitātes teorijas pamatlikumiem.

VI. Bēgšanas ātrums

Bēgšanas ātrums ir minimālais ātrums, kas vitāli svarīgs, ar nolūku priekšmets izbēgtu no planētas par to, vai cita debess ķermeņa gravitācijas spēka.

Bēgšanas ātrumu izdomā pēc formulējums:

v_esc = √ (2 12 mēneši/r)

kurā:

• v_esc ir evakuācijas ātrums metros sekundē
• 12 mēnešiir gravitācijas konstante (6,674 × 10^-11 N·m²/kg²)
• M ir planētas par to, vai debess ķermeņa masa kilogramos
• r ir telpa no planētas par to, vai debess ķermeņa centra līdz objektam metros

Kā piemērs, bēgšanas ātrums no Zemes virsmas ir vairāk vai mazāk 11,2 kilometri sekundē.

Bēgšanas ātrums ir nozīmīga sastāvdaļa ceļošanā kosmosā. Lai varētu kosmosa laiva palaistu orbītā, tam sākumā jāsasniedz bēgšanas ātrums. Nonācis orbītā, kosmosa laiva var papildus palikt savu augstumu bez vajadzības peļņa no dzinējspēku.

Evakuācijas ātrums varētu arī būt elements kosmosa zondes projektēšanā. Kosmosa zondēm, kas paredzētas ceļošanai pie citām planētām par to, vai pavadoņiem, ir jāspēj gūt panākumus tās planētas par to, vai mēness bēgšanas ātrumu, kuru tās atstāj.

VII. Hohmaņa pārneses orbīta

Hohmana pārneses orbīta ir orbītas veids, kas atļauj kosmosa kuģim manevrēt no vienas apļveida orbītas pie otru ceļu minimālu degvielas daudzumu. Tas var būt nosaukts vācu inženiera Valtera Hohmana vārdā, kurš pirmo ik pa laikam to aprakstīja 1925. katru gadu.

Hohmaņa pārneses orbīta konstruēts no divām daļām: eliptiskas orbītas, kas paceļ kosmosa kuģi no pirmās riņķveida orbītas pie otrās riņķveida orbītas apogeju, un otrās eliptiskās orbītas, kas nogādā kosmosa kuģi no otrās apļveida orbītas apogeja pie otro apļveida orbītu.

Pilns Hohmana pārneses orbītas laiks ir līdzvērtīgs ceļu divu apļveida orbītu divu orbitālo periodu summu. Benzīns, kas nepieciešama Hohmana pārneses orbītai, ir vienāda ceļu divu apļveida orbītu īpatnējo orbitālo enerģiju starpību.

Hohmana pārneses orbīta ir viens no labākajiem veids, kā var transportēt kosmosa kuģi no vienas apļveida orbītas pie otru. Alternatīvi tas tagad ne visos laikos ir vispiemērotākais variants, rezultātā var papildus nav iedomājams gaidīt nepieciešamo laiku pārsūtīšanas orbītai. Dažos gadījumos parasti ir efektīvāk peļņa no cita veids orbītu, kā piemērs, bieliptisku pārneses orbītu.

Ģeostacionārās orbītas

Ģeostacionāra orbīta ir orbīta, caur kuru satelīttelevīzija datoram par to, vai jebkurš cits priekšmets sprāgst ap Zemi tādā pašā ātrumā, kā var Apakša sprāgst ap savu asi. Tas apzīmē, ka satelīttelevīzija datoram, tas kaut kā šķiet, paliek tajā pašā gatavs debesīs virs noteikta punkta pie Zemes virsmas. Ģeostacionārās orbītas izmanto telekomunikāciju satelītiem, laikapstākļu satelītiem un citiem satelītiem, kuriem ir jāsaglabā nemainīga izvietojums noteiktā apgabalā.

Ģeostacionārās orbītas virsotne ir vairāk vai mazāk 35 786 kilometri (22 236 tālu) virs Zemes ekvatora. Šādā augstumā satelīta orbītas garums ir nekavējoties 24 nodarbības, kas ir jebkurš tāds pats kā var Zemes rotācijas garums.

Ģeostacionārās orbītas varētu būt ļoti stabilas, un satelīti šajās orbītās var papildus pielipt pie liek dažus gadus ar ārā jebkādām to orbītu korekcijām. Tas padara ģeostacionārās orbītas pārliecības piemērotas satelītiem, kuriem ir jānodrošina vienmērīgs noteiktas Zemes virsmas apgabala aizsardzība.

Ģeostacionāro orbītu trūkums ir lai varētu, ka tās pozicionēts briesmīgi augstu virs Zemes, tas nozīmē to, ka satelīti šajās orbītās pozicionēts liels skaits ilgāk no Zemes virsmas nekā satelīti zemākās orbītās. Tas apgrūtina saziņu ceļu satelītiem ģeostacionārās orbītās, papildus apgrūtina satelītu palaišanu šajās orbītās.

Neatkarīgi no izaicinājumiem, ģeostacionārās orbītas ir izšķiroša modernā telekomunikāciju un laikapstākļu prognozēšanas infrastruktūras elements. Ģeostacionārie satelīti piegādā nepārtrauktu lielu Zemes virsmas apgabalu pārklājumu, un cilvēki ir tādā stāvoklī pārraidīt sakaru signālus lielos attālumos.

IX. Lagranža problēmas

Lagranža problēmas (pazīstami papildus kā var librācijas problēmas) ir piecas liek kosmosā, kurā mazs priekšmets var papildus riņķot ap diviem lielākiem objektiem (kā piemērs, Zemi un Mēnesi), neievelkot to nevienā. Tie problēmas ir nosaukti Džozefa-Luī Lagranža vārdā, kurš tos pirmo ik pa laikam aprakstīja 1772. katru gadu.

Lagranža problēmas pozicionēts pa līniju, kas savieno divus lielākos objektus, un cilvēki ir regulāri izvietoti ap mazākā objekta orbītu. Primārais Lagranža zināmā mērā (L1) pozicionēts nekavējoties daži no diviem lielākajiem objektiem, tomēr otrais Lagranža zināmā mērā (L2) pozicionēts pretējā orbītas pusē. 3. Lagranža zināmā mērā (L3) pozicionēts 60 grādus priekšā mazākam objektam savā orbītā, un ceturtais Lagranža zināmā mērā (L4) pozicionēts 60 grādus aizmugurē mazākā objekta savā orbītā. 5. Lagranža zināmā mērā (L5) pozicionēts 60 grādus priekšā mazākam objektam savā orbītā, tomēr pretējā pusē lielākajam objektam.

Lagranža problēmas ir stabili, tas nozīmē to, ka neliels priekšmets, kas novietots vienā no tiem punktiem, paliks tur, neievelkot to nevienā no lielākajiem objektiem. Tas padara Lagranža punktus attiecībā uz ideālām vietām kosmosa teleskopiem un citiem satelītiem.

Q1: Kas ir orbītas krāšņums?

A1: Orbitālā krāšņums ir debess ķermeņu kustību fantastiskā lieta un simetrija. To nepārtraukti raksturo kā var planētu baletu par to, vai zvaigžņu deju.

Q2: Kādi ir orbitālās darbības noteikumi?

A2: Orbitālās darbības noteikumi ir matemātisko vienādojumu kopums, kas apraksta objektu kustību orbītā. Tos pirmo ik pa laikam ierosināja Johannes Keplers 17. gadsimtā, un kopš lai varētu viscaur šie ir izmantoti, ar nolūku kā tam vajadzētu būt prognozētu planētu, pavadoņu un komētu darbības.

Q3: Kādi ir pāris orbitālās elegances piemēri?

A3: pāris orbitālās elegances piemēri ir šādā veidā:

* Planētu orbītas ap Sauli ir atsaucoties uz apļveida.
* Mēness orbīta ap Zemi ir eliptiska, taču lai varētu varētu būt ļoti atsaucoties uz ideālam aplim.
* Komētu orbītas ap Sauli varētu būt ļoti eliptiskas, un tās var papildus aizvest tās briesmīgi daudz no Saules.