Реальная первая космическая скорость
Уважаемые знатоки физики! Помогите разобраться:
Как известно, первая космическая скорость равна 7900м/с. Если расчитывать по формуле на высоте 200км, то она равна 7782ь/с. Однако при запуске ракет с экипажами скорости на высоте 200км
27 000 км/ч= 7500м/с (данные взяты из записи запуска Crew Dragon 26 августа 2023 или
27700 км/ч= 7694м/с (данные взяты из записи запуска Союз МС-22 21 сентября 2022 года) — побольше, но все равно не то.
В чем причина разницы в скоростях?
Личное сообщение
Возможно эти данные скорости относительно поверхности Земли. Следует учесть также скорость вращения Земли.
Так это скорость корабля уже в космосе, онги от скорости земли уже не зависят.
7900 м/с это скорость относительно не вращающейся Земли. Это скорость движения по окружности с радиусом R=Rз +200 км. Поверхность Земли вращается вблизи экватора со скоростью около 460 м/с, на более высоких широтах скорость меньше. Скорость спутников 27000 км/ч дается относительно вращающейся поверхности Земли.
27 000 км/ч= 7500м/с (данные взяты из записи запуска Crew Dragon 26 августа 2023 или
27700 км/ч= 7694м/с (данные взяты из записи запуска Союз МС-22 21 сентября 2022 года).
Это мгновенные скорости в какой-то момент времени на какой то высоте. Через секунды они поменяются.
#58003 Lashe007 :Так это скорость корабля уже в космосе, онги от скорости земли уже не зависят.
Зависит. Скорость понятие относительное. Советую вам перечитать Перельмана занимательная физика про пулю и самолет.
А так же взять учебник и прочитать определение скорости и системы отсчета.
В баллистике и астрономии соответственно принято две системы отсчёта. Связанная с системой вращения земли и звездная система координат. Последнюю для упрощения расчетов принято называют абсолютной.
Что касается ваших расчетов. То вы неучи, что корабли летят к МКС а она летает на высоте
\(H = 400 \pm25\) км
\(R = 6371\) км
G — гравитационная постоянная (6,67259·10−11 м³·кг−1·с−2),
Масса Земли M = 5,97·1024 кг,
Откуда получаем, что первая космическая скорость на высоте 400 км
\(v = \sqrt{G\frac{M}{R + H}}\)
\(v = 7670\) м/с
Разница в 76 м/с укладывается в точность данных о высоте.
В прочем данная методика расчета приближённая. Так же сильно влияет вращение земли вокруг солнца.
#58424 marsdmitri :27 000 км/ч= 7500м/с (данные взяты из записи запуска Crew Dragon 26 августа 2023 или
27700 км/ч= 7694м/с (данные взяты из записи запуска Союз МС-22 21 сентября 2022 года).
Это мгновенные скорости в какой-то момент времени на какой то высоте. Через секунды они поменяются.
Разумеется, это влияет. Но только на активном участке траектории. А вот когда корабль уже летит по инерции, то мгновенная скорость практически не меняется. На видео эти участки прекрасно видны.
Там лишь дело за малым пересчитать скорость из относительной в абсолютную. Для заданной высоты.
#58000 2023-08-29
В чем причина разницы в скоростях?
Права Очепятка, это опечатка. Не 200 км, а 400 км. Орбита мкс = 6378км + 400 км= 6778 км.
Константа Земли, Кз = 398.9*10^12 м³/сек² = V² • R = R² • g = GM
V² = Кз / R
V орб. = √ (Кз / R мкс ) = √ (398 900 000 000 000 м³/сек² : 6778 000 м ) = 7671 м/сек, это орбитальная скорость на высоте 400 км.
Скорость мкс = 7500 м/сек меньше, чем 7671 м/сек, это маневр мкс на понижение высоты.
Скорость мкс = 7694 м/сек больше, чем 7671 м/сек, это маневр мкс на повышение высоты.
7500 м/сек ‹ 7671 м/сек ‹ 7694 м/сек
отредактировал(а) umarbor: 2023-12-30 22:10 GMT