První kosmická rychlost - kruhová rychlost činí 28 459 km / h

První kosmická rychlost, kosmické rychlosti

První kosmická rychlost je rychlost, kterou musíme udělit kosmickému tělesu (družici), aby překonala zemskou přitažlivost. Z Newtonova gravitačního zákona vyplývá, že k tomu, aby těleso začalo obíhat po kruhové dráze kolem Země, mu musíme (v horizontálním směru) udělit rychlost 7,905 km / s, což je nějakých 28 459 km / h.

První kosmická rychlost je počítána pro kruhovou dráhu těsně nad povrchem Země se středem v centru Země a bez působení aerodynamického odporu atmosféry (někdy se jí říká také nulová kruhová rychlost). Ten ovšem v praxi není zanedbatelný, takže umělé družice mohou obíhat kolem Země jen v jisté minimální výšce, kde je již aerodynamický odpor zanedbatelný.

Čtěte také: Kosmické rychlosti: První, druhá a třetí kosmická rychlost

Hodnota první kosmické rychlosti (kruhové rychlosti) klesá s rostoucí výškou nad povrchem Země. Ve výšce 250 km nad Zemí činí hodnota kruhové rychlosti již jen 7,75 km / s, ve výšce 500 km je kruhová rychlost 7,62 km / s a ve výšce jednoho zemského poloměru (asi 6 378 km) jen 3,6 km / s. Ve vzdálenosti Měsíce klesá hodnota kruhové rychlosti na pouhý jeden kilometr za sekundu. Dá se tedy říci, že Měsíc obíhá kolem Země první kosmickou rychlostí.

Prvním umělým tělesem, které dosáhlo první kosmické rychlosti byl Sputnik 1, který byl na oběžnou dráhu kolem Země naveden 4. října 1957. Obíhal po eliptické dráze ve výšce 227 - 947 km s oběžnou dobou 96 minut.

Pozn.: Nulová kruhová rychlost pro Měsíc je jen 1,678 km / s. První kosmická rychlost pro planetu Merkur činí 3,00 km / s, pro Venuši 7,35 km / s, pro Mars činí 3,550 km / s. Nulová kruhová rychlost největší planety Sluneční soustavy Jupiter již činí úctyhodných 42,110 km / s. U Saturnu je to již o poznání méně - 25,12 km / s. U Uranu je to 15,01 km / s a u Neptunu 16,67 km / s.

Kosmické rychlosti, výpočet

• 1. kosmická rychlost v_k = (G M / r)^1/2 (kruhová rychlost)
• 2. kosmická rychlost v_p = 2^1/2 v_k (parabolická rychlost)
• 3. kosmická rychlost v_h = [v_p² + (v_ps - v)]^1/2 (hyperbolická rychlost)

kde G je gravitační konstanta, M hmotnost Země (planety, tělesa), r je vzdálenost od hmotného středu, v_ps je parabolická rychlost pro Slunce ve vzdálenosti planety Země, v rychlost vzhledem ke Slunci v daném bodě dráhy.

Další související články: