Kosmik sürətlər

I kosmik sürət

Yer səthindən üfüqi istiqamətdə atılmış cismə (cismin ölçüsü Yerin radiusuna nisbətən çox kiçikdir) hansı sürət vermək lazımdır ki, o Yerin süni peykinə çevrilsin? Bu suala cavab vermək məqsədilə məsələni tərsinə həll edək. Fərz edək ki, üfüqi istiqamətdə atılmış cismə elə ${\displaystyle v_{1}}$ sürəti verilmişdir ki, həmin cisim Yerin səthi yaxınlığında ${\displaystyle r=R_{Y}}$ radiuslu çevrə boyunca Yer ətrafinda fırlanır . Havanın sürtünmə qüvvəsi nəzərə alınmadıqda bu cisim yalnız Yerin cazibə qüvvəsinin təsiri ilə hərəkət edir. Bu halda cismə təsir edən mərkəzəqaçma qüvvəsini yaradan səbəb Yerin cazibəsidir, başqa sözlə, Yerin cismi cəzbetmə qüvvəsi mərkəzə- qaçma qüvvə rolunu oynayır. Ondan sonra:

${\displaystyle {\frac {mv_{1}^{2}}{R_{Y}}}=\gamma {\frac {mM_{Y}}{R_{Y}^{2}}}}$ (1)

${\displaystyle v_{1}={\sqrt {\gamma {\frac {M_{Y}}{R_{Y}}}}}}$ (2)

${\displaystyle \gamma }$, ${\displaystyle M_{Y}}$ və ${\displaystyle R_{Y}}$-in qiymətlərini (2)-də nəzərə alsaq, ${\displaystyle v_{1}\cong 8{\frac {km}{san}}}$. Deməli, üfüqi istiqamətdə atılmış cismə ən azı ${\displaystyle 8}$ ${\displaystyle km/san}$ sürət vermək lazımdır ki, o

Yerin süni peykinə çevrilsin. Bu sürət birinci kosmik sürət adlanır.

Dünyada ilk dəfə (12 aprel 1961-ci il) Yer ətrafında gəmi-peykdə səyahət edən o zamankı sovet kosmonavtı Y. A. Qaqarin olmuşdur. Daşıyıcı raket gəmi-peyk sisteminə üfüqi istiqamətdə ${\displaystyle 8}$ ${\displaystyle km\backslash san}$ sürəti verərək ondan ayırır. Bu andan etibarən gəmi-peyk yalnız Yerin cazibə qüvvəsinin təsiri ilə hərəkət etmişdir.

İlk baxışdan bizə elə gəlir ki, guya süni peyki daha böyük radiuslu orbitə çıxarmaq üçün ona üfüqi istiqamətdə nisbətən kiçik sürət vermək olar (2)-dən göründüyü kimi, peyki Yerin bilavasitə səthi yaxınlığında (Şəkil 1-də, ${\displaystyle R_{j}=6370km}$) yox, nisbətən uzaq orbitə (məsən ${\displaystyle R_{Y}=6700km}$, yəni Yer səthindən 330 km uzaq orbitə) çıxarmaq üçün tələb olunan birinci kosmik sürət ${\displaystyle v_{1}={\sqrt {\gamma {\frac {M_{Y}}{R_{Y}}}}}=7,8}$ ${\displaystyle km/san}$-dir. Lakin unutmaq lazım deyildir ki, bu halda peyki 330 km məsafəyə qaldırıb sonra ona üfüqi istiqamətdə 7,8 ${\displaystyle km/san}$ sürəti vermək üçün həmin məsafədə Yerin cazibə qüvvəsindən əlavə, həm də havanın sürtünmə qüvvəsinə qarşı iş görmək lazımdır.

Üfüqi istiqamətdə atılmış cismin sürəti ${\displaystyle v_{1}}$-dən kiçik olduqda, cisim Yerin süni peykinə çevrilməyib bir qədər hərəkət etdikdən sonra Yer səthinə düşür. Yerin süni peykinin yenidən Yerə qaytarılması məsələsi məhz bu fakta əsaslanmışdır. Xüsusi tormozlayıcı reaktiv mühərriklərin köməyilə süni peykin sürəti azaldılır. Bu halda peyk spiralşəkilli trayektoriya üzrə hərəkət edərək get-gedə Yerə yaxınlaşır və nəhayət Yer səthinə enir. Cismin sürəti ${\displaystyle v_{1}}$-dən böyük olduqda o ellips boyunca Yer ətrafında fırlanır.

İkinci kosmik sürət

Yerdən atılmış cismə verilən sürət elə böyük ola bilər ki, cisim Yerin cazibə sahəsini tərk edər. Bu sürət ikinci kosmik sürət adlanır. Bu sürət v2=11 km/san dir. Bu zaman Yerdən üfüqi istiqamətdə atılmış cisim Yerin cazibəsindən çıxıb Günəşin cazibəsində qalır.

İstinadlar

1. Савельев И.В., Курс общей физики, Т 1 (Механика) М,1982
2. N. M. Qocayev Ümumi Fizika Kursu I cild Mexanika, Bakı 2011
3. Qocayev N. M. Ümumi fizika kursu, I cild, Mexanika (birinci nəşr), Bakı,1978.