Законы сохранения в механике статика и гидродинамика механические колебания и волны основы термодинамики

Тема 11.
ДВИЖЕНИЕ В ГРАВИТАЦИОННОМ ПОЛЕ
Вы в 7-ом классе узнали о том, что Земля создает вокруг себя
постоянное поле притяжения и с помощью этого поля притягивает к себе 
все тела. Значит, на любое движение на Земле оказывает свое влияние 
поле притяжения. Представим, что с вершины горы брошено какое-либо 
тело в горизонтальном направлении со скоростью 
u
0
. Тело падает в точке 
А
. Рисунок Ньютона показывает, как это будет выглядеть (рис. 2.3.)
Если скорость тела увеличить, то оно упадет в точке Б или С. Начиная 
с некоторой определенной скорости тела не падают на Землю, а начинают 
вращаться вокруг Земли. Такое тело становится искусственным спутником 
Земли. Движение искусственного спутника является движением в поле 
притяжения. Почему спутник не падает на Землю? При каких скоростях 
это происходит? Сначала рассмотрим силы, действующие на спутник. 
На спутник постоянно действует сила притяжения Земли. Чтобы снизить 
сопротивление воздуха, спутник нужно поднять в самые верхние слои 
атмосферы.
A
B
C
h
mg
m
u
2
R+h
Рис. 2.3.
Рис. 2.4.
На высоте 300 – 400 км от поверхности Земли сопротивление воздуха 
почти отсутствует. Значит, на таких высотах силу притяжения Земли 
компенсирует центробежная сила, которая появляется благодаря скорости 
спутника (рис. 2.4).
В этом случае:
mg = 
m
u
2
R
Земли
+ 
h
отсюда 
u
2
= 
g
(
R
Земли
 + h). 
В случае, когда высоту 
h
по сравнению с радиусом Земли 
R
Земли
можно
не учитывать,

---

36
u
2
= 
g
·
R
Земли
.
(2.5)
Чтобы вычислить значение 
u
, принимаем 
R
Земли
≈ 6400 км, 
g
= 9,8 м/с
2 
, 
соответственно 
u 
= 7,91 км/с.
Эта скорость называется