Bản dịch tự động sơ bộ, chất lượng thấp: có thể còn lỗi và câu chữ chưa tự nhiên. Bản này sẽ được thay bằng bản dịch tốt hơn. Bản gốc →
48
Điều động trong không gian
Ứng viên Khoa học Vật lý và Toán học
V. E. BELONUCHKIN
Trong bài viết trước của tác giả này, “Định luật Kepler và Vật lý học đường” («Kvant», 1986, số 2), các nhà sao chép mới bài toán về chuyển động của các vật thể vũ trụ khác nhau đã được phân tích. Bài viết này thảo luận về một số câu hỏi khác, hiện phức tạp hơn, về cùng một chủ đề.
Có lẽ bạn có thể gặp bài toán tương tự trong các kỳ thi Olympic vật lý hơn là với các kỳ thi mang tính xúc phạm. Tuy nhiên, chúng tôi tin rằng sự quen thuộc cũng có tác dụng tương tự.
Các hành tinh lớn và nhỏ, sao chổi, vệ tinh tự nhiên của các hành tinh đã chuyển động theo cùng một quỹ đạo trong hàng triệu triệu năm. Đây không phải là trường hợp của tàu vũ trụ nhân tạo. Các vệ tinh di chuyển từ quỹ đạo này sang quỹ đạo khác, cập bến và tách ra, và các trạm liên hành tinh được phóng từ chúng.
Mọi thao tác trong không gian đều là một công việc khoa học và kỹ thuật phức tạp bài toán. Đối với nó lời giải cần phải tính đến nhiều yếu tố khác nhau, thực hiện nhiều phép tính chính xác và thực hiện với độ chính xác tuyệt đối những thao tác được quy định bởi kết quả tính toán.
Chúng tôi sẽ xem xét các thao tác đơn giản nhất và chỉ đưa ra những ước tính sơ bộ nhất. Định luật “tinh vi” nhất của chúng ta sẽ là định luật thứ hai của Kepler, phát biểu rằng vectơ bán kính của một vật chuyển động tự do trong vùng lân cận của tâm hấp dẫn mô tả những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau.
Hãy bắt đầu với bài toán được biết đến rộng rãi.
Bài toán 1. Vận tốc của một vệ tinh quay quanh Trái đất phải thay đổi như thế nào để nó có thể rời khỏi Trái đất mãi mãi?
Đối với lời giải này bài toán chúng ta thậm chí không cần định luật thứ hai của Kepler. Nhưng chúng tôi sẽ cố gắng ghi nhớ một số điều hữu ích cho việc hình thành thêm các dạng vũ trụ và sự tương ứng.
Như đã biết, để di chuyển trên quỹ đạo gần Trái đất, một vật thể phải có tốc độ bằng tốc độ vũ trụ thứ nhất km/s, và để bay khỏi Trái đất, cần có tốc độ vũ trụ thứ hai (“tốc độ thoát