Dalībnieks:Darzenis/Smilšu kaste

Pirmais kosmiskais ātrums netālu no Zemes ir 7,91km/s

Pirmais kosmiskais ātrums

Zemes tuvumā

Lai ķermenis kļūtu par Zemes pavadoni un riņķotu ap to inerces dēļ, tam jānokļūst orbītā ap zemi vismaz ar pirmo kosmisko ātrumu, kas uz zemes ir vienāds ar 7,91km/s. Ja kosmiskais aparāts orbītā nonācis ar šādu ātrumu, tas izslēdz dzinējus un kustas inerces dēļ. Tas visu laiku it kā krīt uz zemi, bet lielā ātruma dēļ nokrist nevar.

Starp citiem ķermeņiem kosmosā

Kosmosā starp visiem ķermeņiem darbojas gravitācijas spēks. Divi debesu ķermeņi pievelk viens otru ar vienādu spēku, bet, pēc 2. Ņūtona likuma, smagākus debess ķermeņus ir grūtāk izkustināt no to sākotnējās orbītas, tāpēc vieglākie ķermeņi orbitē ap masīvākajiem. Šos vieglākos orbitējošos ķermeņus sauc par pavadoņiem. :Ir dabiskie pavadoņi un mākslīgie pavadoņi.
Pavadoņa orbitālo kustības ātrumu sauc par pirmo kosmisko ātrumu, kuru aprēķina pēc formulas:

$v_{1}={\sqrt {G\cdot {m_{pl} \over R_{0}}}}$
$v_{1}$ - pirmais kosmiskais ātrums, m/s
$G$ - gravitācijas konstante, $G=6.6720\cdot 10^{-11}{N\cdot m^{2} \over kg^{2}}$
$m_{pl}$ - planētas vai zvaigznes, ap kuru rotē pavadonis, masa, kilogramos
$R_{0}$ - planētas vai zvaigznes, ap kuru rotē pavadonis, rādiuss, metros

Ja pirmais kosmiskais ātrums tiek pārsniegts, tad pavadoņa orbītas forma kļūst par elipsi.

Otrais kosmiskais ātrums

Lai pārvarētu planētas gravitāciju, ķermenim ir vajadzīgs lielāks ātrums. Minimālo ātrumu, ar kuru var pārvarēt planētas gravitāciju, sauc par otro kosmisko ātrumu. Kad ķermenis pārvar planētas gravitāciju, tas kļūst par Saules pavadoni. Otrais kosmiskais ātrums zemes tuvumā ir 11,19km/s.

Otro kosmisko ātrumu aprēķina pēc formulas: $v_{2}={\sqrt {2}}\cdot v_{1}$ vai plašāk $v_{2}={\sqrt {2G\cdot {m_{pl} \over R_{0}}}}$

Trešais kosmiskais ātrums

Lai ķermenis pārvarētu Saules gravitācijas spēku, tam ir nepieciešams piešķirt trešo kosmisko ātrumu. Trešo kosmisko ātrumu aprēķina attiecībā pret Sauli.
$v_{3}={\sqrt {2G\cdot {m_{S} \over R_{S}}}}$
$m_{S}$ - Saules masa, kg
$R_{S}$ - attālums līdz Saulei, m

Debesu ķermenis	Pirmais kosmiskais ātrums km/s	Otrais kosmiskais ātrums km/s
Merkurs	3,0	4,3
Venēra	7,2	10,3
Zeme	7,91	11,19
Mars	3,5	5,0
Jupiters	43,5	59,5
Saturns	26,0	35,6
Urāns	15,3	21,2
Neptūns	17,0	23,6
Plutons	0,87	1,23

• 
  Mēness orbīta ir mazliet eliptiska, jo Mēness orbitē apkārt Zemei ar ātrumu kas mazliet pārsniedz 1. kosmisko ātrumu
• 
  Saturn IB-Apollo 7 pacelšanās. Lai raķete nokļūtu kosmosā, tai ir jāsasniedz 1. kosmiskais ātrums. Tad tā kustēsies par riņķveida orbītu un "nekritīs" atpakaļ.

NASA mājaslapa [[1]]