Первая космическая
Первая космическая скорость (круговая скорость) — это минимальная горизонтальная скорость, которую нужно придать объекту на заданной высоте над поверхностью планеты (или луны\астероида\кометы или др. небесных тел), чтобы он двигался по круговой орбите вокруг неё.
Основные характеристики:
* Для орбиты вблизи поверхности Земли составляет 7,91 км/с
* Впервые была достигнута советским спутником «Спутник-1» 4 октября 1957 года
Особенности движения:
* Объект движется по круговой орбите
* Скорость постоянно направлена по касательной к поверхности планеты
* Ускорение направлено к центру планеты
* Движение происходит с постоянной по модулю скоростью
Интересный факт: с увеличением высоты орбиты первая космическая скорость уменьшается. Например:
* На высоте 100 км — 7844 м/с
* На высоте 300 км — 7726 м/с
Скорость МКС (Международной Космической Станции) на орбите составляет 7,6 км/с или 27,5 тысяч км/ч.
За один полный оборот вокруг Земли станция проходит путь за 1 час 32 минуты 53 секунды. За сутки МКС успевает совершить 15,5 витков вокруг планеты.
Такая высокая скорость необходима для поддержания орбиты станции, которая находится на высоте около 420 км над поверхностью Земли.
Из-за влияния земной гравитации и сопротивления атмосферы скорость МКС постоянно уменьшается, что приводит к постепенному снижению орбиты.
Для поддержания нужной высоты станцию регулярно корректируют с помощью двигателей самой станции или пристыкованных грузовых кораблей.
Вращается ли Луна с Первой космической скоростью для ее высоты над Землей?
Нет, скорость Луны не является первой космической для её высоты. Вот почему:
* Первая космическая скорость на высоте 380 000 км (среднее расстояние до Луны) составляет 1016 м/с
* Реальная скорость Луны - 1023 м/с
* Разница составляет 7 м/с (1023 - 1016 = 7)
Луна движется немного быстрее первой космической скорости для своей высоты. Это связано с тем, что для такого массивного тела, как Луна, с собственным гравитационным полем, первая космическая скорость неприменима напрямую - она не учитывает значительную массу Луны.
При этом скорость Луны стабильна и находится в равновесии с её орбитой - это позволяет ей оставаться на постоянном расстоянии от Земли.
***
Если скорость тела больше первой космической, но меньше второй, то орбита будет иметь форму эллипса. На высоте около 35 800 км над поверхностью Земли можно вывести спутник на геостационарную орбиту, который будет "висеть" над одной точкой планеты.