Что такое орбитальная скорость планеты

Орбитальная скорость

Орбитальная скорость тела (обычно планеты, естественного или искусственного спутника, кратной звезды) — это скорость, с которой оно вращается вокруг барицентра системы, как правило вокруг более массивного тела.

Определение

В полярных координатах выражение для орбитальной скорости () при кеплеровском движении по коническому сечению (эллипсу, параболе или гиперболе) имеет следующий вид [1] :

Орбитальная скорость также может вычисляться по следующим формулам:

Орбиты Земли

Примечания

Классические	Наклонение · Долгота восходящего узла · Эксцентриситет · Аргумент перицентра · Большая полуось · Средняя аномалия на эпоху
Другие	Истинная аномалия · Малая полуось · Эксцентрическая аномалия · Средняя долгота · Истинная долгота · Период обращения

Небесная механика
Законы и задачи	Законы Ньютона • Закон всемирного тяготения • Законы Кеплера • Задача двух тел • Задача трёх тел • Гравитационная задача N тел • Задача Бертрана • Уравнение Кеплера
Небесная сфера	Система небесных координат: галактическая • горизонтальная • первая экваториальная • вторая экваториальная • эклиптическая • Международная небесная система координат • Сферическая система координат • Ось мира • Небесный экватор • Прямое восхождение • Склонение • Эклиптика • Равноденствие • Солнцестояние • Фундаментальная плоскость
Параметры орбит	Кеплеровы элементы орбиты: эксцентриситет • большая полуось • средняя аномалия • долгота восходящего узла • аргумент перицентра • Апоцентр и перицентр • Орбитальная скорость • Узел орбиты • Эпоха
Движение небесных тел	Движение Солнца и планет по небесной сфере • Эфемериды Конфигурации планет: противостояние • квадратура • парад планет • Кульминация • Сидерический период • Орбитальный резонанс • Период вращения • Предварение равноденствий • Синодический период • Сближение Затмение: солнечное затмение • лунное затмение • сарос • Метонов цикл • Покрытие • Прохождение • Либрация • Элонгация • Эффект Козаи • Эффект Ярковского • Эффект Джанибекова
Астродинамика
Космический полёт	Космическая скорость: первая (круговая) • вторая (параболическая) • третья • четвёртая Формула Циолковского • Гравитационный манёвр • Гомановская траектория • Метод оскулирующих элементов • Приливное ускорение • Изменение наклонения орбиты • Стыковка • Точки Лагранжа • Эффект «Пионера»
Орбиты КА	Геостационарная орбита • Гелиоцентрическая орбита • Геосинхронная орбита • Геоцентрическая орбита • Геопереходная орбита • Низкая опорная орбита • Полярная орбита • Тундра-орбита • Солнечно-синхронная орбита • Молния-орбита • Оскулирующая орбита

Полезное

Смотреть что такое «Орбитальная скорость» в других словарях:

орбитальная скорость — orbitinis greitis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Greitis, kuriuo kūnas arba dalelė juda tam tikra orbita. atitikmenys: angl. orbital velocity vok. orbitale Geschwindigkeit, f rus. орбитальная скорость, f pranc.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

орбитальная скорость — orbitinis greitis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. orbital velocity vok. orbitale Geschwindigkeit, f rus. орбитальная скорость, f pranc. vitesse orbitale, f … Fizikos terminų žodynas

Орбитальная позиция — Запрос «Точка стояния» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Точка стояния или Орбитальная позиция положение спутника, находящегося на геостационарной орбите. Поскольку спутник, находящийся на … Википедия

Космическая скорость — (первая v1, вторая v2, третья v3 и четвёртая v4) это мин … Википедия

Третья космическая скорость — Третья космическая скорость минимальная скорость, которую необходимо сообщить находящемуся вблизи поверхности Земли телу, чтобы оно могло преодолеть гравитационное притяжение Земли и Солнца и покинуть пределы Солнечной системы[1][2]. При… … Википедия

Четвёртая космическая скорость — Млечный путь Четвёртая космическая скорость минимально необходимая скорость тела, позволяющая преодолеть притяжение … Википедия

Геостационарная орбита — (ГСО) круговая орбита, расположенная над экватором Земли (0° широты), находясь на которой искусственный спутник обращается вокруг планеты с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения Земли вокруг оси. В горизонтальной системе… … Википедия

Большая полуось — это один из основных геометрических параметров объектов, образованных посредством конического сечения. Содержание 1 Эллипс 2 Парабола 3 Гипербола … Википедия

Источник

Орбитальная скорость планет

Скорость орбитального движения планет связана с их расстоянием от Солнца. Самая ближайшая к светилу планета Меркурий имеет наибольшую скорость, в то время как Плутон (карликовая планета), наоборот, наименьшую в Солнечной системе. Попробуем разобраться, что это такое и чему равна орбитальная скорость.

Что такое скорость орбитального движения?

Орбитальная скорость – скорость, с которой небесное тело вращается вокруг более массивного объекта. Этот термин может использоваться для обозначения средней орбитальной скорости планеты либо ее мгновенной скорости в какой-либо точке орбиты.

В космосе гравитация обеспечивает силу, под воздействием которой спутники вращаются по орбитам вокруг более крупных небесных тел. Под орбитой понимают траекторию движения, по которой объект движется вокруг светила. Орбита – вовсе не окружность, как считают некоторые люди. Она даже не напоминает овал, так как существует множество факторов, влияющих на движение небесных тел. Bce орбитальные пути кажутся вытянутыми, поскольку сформированы не в виде круга.

Не все орбиты планет находятся в одной плоскости. Некоторые выбиваются из нее. К примеру, если изобразить орбиты Венеры и Земли, то они имеют несколько точек пересечения. Солнце не всегда располагается в центре орбиты планеты, которая вращается вокруг него.

Орбитальная скорость планет может немного изменяться. Это зависит от того, какие объекты проходят в непосредственной близости. Особенно это очевидно на примере Красной планеты: каждый раз, когда Марс проходит рядом с Юпитером, он замедляется из-за притяжения гравитационным полем Юпитера.

Как же определить величину этой скорости? Все просто – ее можно рассчитать, используя закон тяготения и второй закона Ньютона. Эти законы сделались столь привычными, что может показаться, будто в движении космических объектов можно многое предугадать, руководствуясь вышеупомянутыми законами. Но на самом деле все не так. Порой расчеты приводят к результатам, вовсе не похожим на те, которые мы считали чуть ли не очевидными. Спутник движется по своей орбите со скоростью, которая может немного меняться.

Плутон, планета (карликовая) с наименьшей орбитальной скоростью.
Изображение с сайта ru.wikipedia.org

4glaza.ru
Август 2021
Статья одобрена экспертом: Марина Атланова

Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.

Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.

Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии:

Обзоры оптической техники и аксессуаров:

Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения:

Все об основах астрономии и «космических» объектах:

Источник

Космические скорости

«Поехали!»

В 1957 году работа советских учёных, конструкторов, инженеров, рабочих, во главе с Сергеем Павловичем Королёвым, увенчалась блестящей победой: 4 октября они вывели на орбиту первый в истории искусственный спутник Земли. А 12 апреля 1961 года отправили в первый космический полёт человека — Юрия Алексеевича Гагарина. На весь мир прозвучало знаменитое гагаринское «Поехали!», и человечество вступило в космическую эру.

Космическая тематика стремительно вошла в моду. Естественно, появились новые темы и понятия — ракеты, скафандры, невесомость, первая космическая скорость, вторая космическая скорость. Все мальчишки нашего поколения в мечтах примеряли скафандр космонавта. О невесомости мы поговорим в другой раз, а пока рассмотрим космические скорости.

Что известно о космических скоростях простым людям

На телевидении есть передача, в которой весёлый молодой человек бегает по улицам и задаёт прохожим разные вопросы. За правильный ответ он вручает 1000 рублей. Однажды он задал такой вопрос: «Какую скорость надо развить, чтобы оторваться от Земли?» Первый встречный ответить не смог, и ведущий буквально клещами вытащил из второго ответ, который был признан правильным: «Вторую космическую».

Увы, молодой человек ошибся. Вернее, ошибся не он, а редакторы, придумывающие вопросы и ответы к ним. Точно так, как и редакторы, считают почти все, кто хоть отдалённо слышал про существование первой и второй космических скоростей.

На самом деле, чтобы оторваться от Земли, подходит любая скорость. Уже когда ребёнок подпрыгивает, он отрывается от Земли. Пусть ненадолго, но отрывается. И вообще, до Луны или до другого космического объекта можно добраться с любой скоростью. Для этого надо немного разогнаться, а потом поддерживать силу тяги двигателя, равную силе земного притяжения, и вы будете «бороздить просторы Вселенной» с постоянной скоростью. Более того, если представить, что какой-то чудак сумел построить лестницу до Луны, то вы сможете подняться туда просто пешком. Примерно так, как вы поднимаетесь к себе домой на третий этаж, только гораздо дольше.

А как же космические скорости? Космические скорости подразумевают, что ракета, достигнув их, дальше летит к намеченной цели по инерции, с неработающим двигателем. Это только в мультфильмах про космические путешествия показывают летящие ракеты с работающим двигателем. Но это исключительно для создания иллюзии движения.

Если же в реальных условиях двигатель у ракеты будет работать постоянно, то даже для полёта на Луну потребуется такое количество топлива, что его ни одна ракета не осилит.

Постреляем

Первая космическая скорость

Первая космическая скорость — это скорость, с которой надо горизонтально запустить объект, чтобы он стал вращаться вокруг Земли по круговой орбите.

Чем больше высота, с которой мы запускаем объект, тем меньше эта скорость. Например, Международная космическая станция летает на высоте 400 км со скоростью 7,6 км/с, а Луна — на расстоянии 384 500 км от Земли со скоростью 1 км/с. «Нулевой» высоте соответствует скорость 7,9 км/с, что обычно и называют первой космической скоростью.

Точно так же Земля вращается вокруг Солнца почти по круговой орбите со скоростью ≈ 30 км/с. Это и есть первая космическая скорость относительно Солнца на таком расстоянии от него.

Если скорость спутника чуть больше первой космической для его высоты, его орбита будет эллипсом. Все спутники вокруг Земли и планеты вокруг Солнца движутся именно по эллипсам. И орбиты комет — тоже эллипсы, только очень вытянутые, так что кометы улетают по ним «в даль тёмную», лишь изредка возвращаясь к Солнцу «погреть бока».

Иными словами, первая космическая скорость — это минимальная скорость, при которой тело, движущееся горизонтально над поверхностью планеты, не упадёт на неё, а будет двигаться по круговой орбите.

Вторая космическая скорость

Вторая космическая скорость — наименьшая скорость, которую необходимо придать космическому аппарату для преодоления притяжения планеты и покидания замкнутой орбиты вокруг неё.

Предполагается, что аппарат не вернётся на планету, улетит в бесконечность. На самом деле тело, имеющее около Земли такую скорость, покинет её окрестности и станет спутником Солнца. Вторая космическая скорость в \(\sqrt <2>≈ 1<,>4\) раза больше первой космической.

Третья космическая скорость

Третья космическая скорость — минимальная скорость, которую необходимо придать находящемуся вблизи поверхности Земли телу, чтобы оно могло преодолеть притяжение не только Земли, но и Солнца, и покинуть пределы Солнечной системы.

Космические достижения

Первый искусственный спутник Земли был шариком диаметром 58 см и передавал только звуковой сигнал «бип-бип-бип». Но первая космическая скорость была достигнута! А всего через год, 2 января 1959 года, космический аппарат «Луна-1» полетел, естественно к Луне, со второй космической скоростью.

Пока с наибольшей скоростью 16,26 км/с покидала Землю автоматическая межпланетная станция «Новые горизонты», запущенная в США 19 января 2006 года. Относительно Солнца её скорость составляла 45 км/с — благодаря тому, что запускалась она в сторону движения Земли по орбите.

Конические сечения

Вернёмся к движению тела вокруг одного источника притяжения, например Солнца. Если тело запустить с первой космической перпендикулярно направлению на Солнце, оно полетит по окружности. Если запустить его в любом направлении, только не на само Солнце, со скоростью меньше второй космической, орбита будет эллипсом. При запуске со второй космической получится парабола. Если запустить с ещё большей скоростью, получится гипербола.

Эти кривые можно увидеть, пересекая конус плоскостью. Если ось конуса перпендикулярна плоскости, в пересечении получится окружность. Будем постепенно менять угол наклона плоскости к оси конуса. Линия пересечения превращается в эллипс, причём чем больше угол наклона, тем более вытянутым получается этот эллипс. Продолжим наклонять секущую плоскость до тех пор, пока она не станет параллельной одной из касательных плоскостей конуса. В этот момент линия пересечения — парабола. Наклоним ещё — получится гипербола.

Художник Мария Усеинова

1 Подробнее об этом читайте в «Квантике» №11 за 2016 год, с. 2–5.

Источник

Этот термин может использоваться для обозначения либо средней орбитальной скорости, то есть средней скорости по всей орбите, либо ее мгновенной скорости в определенной точке ее орбиты. Максимальная (мгновенная) орбитальная скорость возникает в перицентре (перигей, перигелий и т. Д.), А минимальная скорость для объектов на замкнутых орбитах происходит в апоапсисе (апогей, афелий и т. Д.). В идеальных системах из двух тел объекты на открытых орбитах продолжают вечно замедляться по мере увеличения расстояния до центра масс.

СОДЕРЖАНИЕ

Радиальные траектории

Далее предполагается, что система представляет собой систему из двух тел, а вращающийся вокруг объекта имеет незначительную массу по сравнению с более крупным (центральным) объектом. В реальной орбитальной механике в центре внимания находится барицентр системы, а не более крупный объект.

Средняя орбитальная скорость

или полагая r равным радиусу орбиты

Средняя орбитальная скорость уменьшается с увеличением эксцентриситета.

Мгновенная орбитальная скорость

Для мгновенной орбитальной скорости тела в любой заданной точке его траектории учитываются как среднее расстояние, так и мгновенное расстояние:

Для Земли в перигелии это значение составляет:

<\ text >> \ right)>> \ примерно 30 300

<\ text < м>> / <\ текст >>

Касательные скорости на высоте

Планеты

Чем ближе объект к Солнцу, тем быстрее ему нужно двигаться, чтобы поддерживать орбиту. Объекты движутся быстрее всего в перигелии (ближайшем приближении к Солнцу) и медленнее всего в афелии (самом дальнем расстоянии от Солнца). Поскольку планеты Солнечной системы находятся на почти круговых орбитах, их индивидуальные орбитальные скорости не сильно различаются. Поскольку Меркурий находится ближе всего к Солнцу и имеет наиболее эксцентричную орбиту, его орбитальная скорость варьируется от 59 км / с в перигелии до 39 км / с в афелии.

Источник

Этот термин может использоваться для обозначения либо средней орбитальной скорости, то есть средней скорости по всей орбите, либо ее мгновенной скорости в определенной точке ее орбиты. Максимальная (мгновенная) орбитальная скорость возникает в перицентре (перигей, перигелий и т. Д.), А минимальная скорость для объектов на замкнутых орбитах происходит в апоапсисе (апогей, афелий и т. Д.). В идеальных системах из двух тел объекты на открытых орбитах продолжают вечно замедляться по мере увеличения расстояния до центра масс.

СОДЕРЖАНИЕ

Радиальные траектории

Далее предполагается, что система представляет собой систему из двух тел, а вращающийся вокруг объекта имеет незначительную массу по сравнению с более крупным (центральным) объектом. В реальной орбитальной механике в центре внимания находится барицентр системы, а не более крупный объект.

Средняя орбитальная скорость

или полагая r равным радиусу орбиты

Средняя орбитальная скорость уменьшается с увеличением эксцентриситета.

Мгновенная орбитальная скорость

Для мгновенной орбитальной скорости тела в любой заданной точке его траектории учитываются как среднее расстояние, так и мгновенное расстояние:

Для Земли в перигелии это значение составляет:

<\ text >> \ right)>> \ примерно 30 300

<\ text < м>> / <\ текст >>

Касательные скорости на высоте

Планеты

Чем ближе объект к Солнцу, тем быстрее ему нужно двигаться, чтобы поддерживать орбиту. Объекты движутся быстрее всего в перигелии (ближайшем приближении к Солнцу) и медленнее всего в афелии (самом дальнем расстоянии от Солнца). Поскольку планеты Солнечной системы находятся на почти круговых орбитах, их индивидуальные орбитальные скорости не сильно различаются. Поскольку Меркурий находится ближе всего к Солнцу и имеет наиболее эксцентричную орбиту, его орбитальная скорость варьируется от 59 км / с в перигелии до 39 км / с в афелии.

Источник