Толковый словарь Ожегова — значение слова ОРБИТА

ОРБИТА, -ы, ж. 1. Путь движения небесного тела, а также космического корабля, аппарата в гравитационном поле какого-н. небесного тела. Земная о. Гелиоцентрическая о. Вывести космический корабль на заданную орбиту. 2. перен., чего. Сфера действия, деятельности (книжн.). О. влияния. 3. То же, что глазница. Глаза вышли из орбит (обычно перен.: раскрылись широко от удивления). || прил. орбитальный, -ая, -ое (к 1 и 3 знач.; спец.). Орбитальная космическая станция.

Смотреть значение

ОРБИТА в других словарях

Орбита — ж. лат. астрн. круговой путь планеты около солнца; кру» овина. | врач. глазная орбита, впадина, ямка, лунка, в коей лежит яблоко. Орбитные данные, элементы, служащие для вычисленья пути планеты.
Толковый словарь Даля

Орбита Ж. — 1. Путь, по которому движется небесное тело под действием притяжения других небесных тел. // Путь движения космического корабля, спутника и т.п. в гравитационном поле……..

Толковый словарь Ефремовой

Орбита — орбиты, ж. (латин. orbita, букв. след колеса) (книжн.). 1. Путь движения небесного тела (астр.). земли. Земная орбита. 2. То же, что глазница в 1 знач. Глаза вышли из своих орбит. ……..
Толковый словарь Ушакова

Орбита — -ы; ж. [лат. orbita]
1. Спец. Путь движения небесного тела или космического аппарата, корабля в космическом пространстве. Вычислить, измерить орбиту. Земная о. Кометная о………
Толковый словарь Кузнецова

Орбита — Заимствование из латинского, где orbita – образовано от orbis – «круг; земля».

Этимологический словарь Крылова

Геостационарная Орбита — , схема движения искусственного СПУТНИКА, рассчитанная так, что он все время находится в одной и той же точке над поверхностью планеты, потому что скорость его вращения. …….
Научно-технический энциклопедический словарь

Орбита — , путь небесного тела в гравитационном поле. Этот путь обычно является замкнутым вокруг фокуса системы, к которой принадлежит небесное тело, как например, орбиты планет,……..
Научно-технический энциклопедический словарь

Переходная Орбита — , путь перемещения космического корабля с одной ОРБИТЫ на другую. Представляет собой тангенциальную кривую. Если кривая направлена по касательной к исходной и конечной……..
Научно-технический энциклопедический словарь

Синхронная Орбита — , ОРБИТА искусственного СПУТНИКА, которую он проходит за время, равное времени одного оборота планеты, вокруг которой он вращается. Если синхронный спутник помещен……..
Научно-технический энциклопедический словарь

Орбита — (orbita, PNA, BNA, JNA; от лат.

orbis окружность, круг) см. Глазница.
Большой медицинский словарь

Орбита — система спутниковой связи, разработанная в СССР (действует с1965). Включает сеть наземных станций и искусственные спутники Земли»Молния», «Радуга», «Горизонт».
Большой энциклопедический словарь

Орбита Небесного Тела — в гравитационном поле другого тела (планеты,кометы в Солнечной системе и т. п.) представляет собой окружность, эллипс,параболу или гиперболу, в фокусе которых находится……..

Большой энциклопедический словарь

Орбита — точки хотносительно группы G, действующей на множестве X(слева),- множество Множество является подгруппой в G и наз. стабилизатором, или стационарной подгруппой точки……..
Математическая энциклопедия

Орби́та — (orbita, PNA, BNA; от лат. orbis окружность, круг)
см. Глазница.
Медицинская энциклопедия

орбита — «»
первая национальная система спутникового телевизионного вещания, предназначенная для передачи сигналов Центрального телевидения из Москвы в отдалённые регионы……..

Энциклопедия техники

Посмотреть еще слова :

ОБВЕСИТЬСЯ1 ОШАЛЕТЬ ОБЛЕЗЛЫЙ ОТВЛЕЧЬ ОТТОПЫРИТЬСЯ ОТВЕЧАТЬ ОТКАШЛЯНУТЬ ОСВОБОДИТЬСЯ ОТЭКЗАМЕНОВАТЬ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ОДЫШКА ОСТРОНОСЫЙ ОБЩЕЖИТИЕ ОРНИТОЛОГ ОБЪЕЗД ОТСТОЙНИК ОПИЛКИ ОТВАДИТЬ ОДНОКАШНИК ОБОГАТИТЬ

Посмотреть в Wikipedia статью для

ОРБИТА

Перевести

ОРБИТА на язык :

• Английский
• Испанский
• Итальянский
• Немецкий
• Французский
• Португальский
• Китайский

Орбита небесного тела является если его полная энергия

Содержание

1. Орбита небесного тела является если его полная энергия
2. Кинетическая и потенциальная энергия
3. Орбита, энергия и закон всемирного тяготения
4. Три типа орбит
5. Заключение
6. Орбита небесного тела является если его полная энергия
7. Что такое полная энергия?
8. Как полная энергия связана с орбитами?
9. Заключение
10. Орбита небесного тела является его полной энергией
11. Орбиты небесных тел
12. Полная энергия орбиты
13. Сохранение энергии и закон Кеплера
14. Общий итог

Орбита небесного тела также называется траекторией, по которой оно движется вокруг другого тела. Полная энергия небесного тела включает кинетическую энергию и потенциальную энергию, которые связаны с движением и положением тела соответственно. Чтобы понять, какая именно орбита является для небесного тела, необходимо учитывать его полную энергию.

Кинетическая и потенциальная энергия

Кинетическая энергия связана с движением небесного тела и зависит от его массы и скорости. Чем тяжелее тело и чем быстрее оно движется, тем выше его кинетическая энергия. Потенциальная энергия, с другой стороны, связана с положением тела в пространстве и зависит от расстояния между ним и другим телом (например, планетой). Чем больше расстояние и масса другого тела, тем выше потенциальная энергия небесного тела.

Орбита, энергия и закон всемирного тяготения

Закон всемирного тяготения, открытый Исааком Ньютоном в 1687 году, объясняет, как небесные тела движутся в пространстве. Он гласит, что каждый объект тянется к другому объекту с силой, пропорциональной их массе и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Это значит, что чем больше масса и меньше расстояние между небесными телами, тем сильнее это притяжение и тем выше их энергия.

Когда небесное тело движется вблизи другого тела, сила притяжения начинает изменять его направление и скорость. Если скорость слишком высока, то оно может просто уйти в космическое пространство, однако если скорость слишком низкая, то оно может упасть на поверхность другого тела. Только определенная комбинация скорости и расстояния может обеспечить небесному телу стабильную орбиту вокруг другого тела.

Три типа орбит

• Круговая орбита: когда полная энергия небесного тела находится на точной границе между тем, чтобы убежать от притяжения другого тела и тем, чтобы падать на его поверхность, то это называется круговой орбитой. Круговая орбита является самой стабильной и подходит для спутников или других объектов, которые не нуждаются в корректировке курса.
• Эллиптическая орбита: когда полная энергия небесного тела находится ниже границы круговой орбиты, то это приводит к эллиптической орбите. Эллиптическая орбита называется так потому, что она имеет форму эллипса, в котором небесное тело движется ближе к другому телу на одном конце эллипса и дальше от него на другом.
• Гиперболическая орбита: когда полная энергия небесного тела находится выше границы круговой орбиты, то его путь становится гиперболическим. Гиперболическая орбита означает, что небесное тело движется слишком быстро, чтобы быть захваченным гравитацией другого тела и постоянно поднимается на большие расстояния в космос.

Заключение

Орбита небесного тела является, если его полная энергия позволяет ему двигаться стабильно вокруг другого тела. Полная энергия небесных тел зависит от их массы, скорости и расстояния между ними, а закон всемирного тяготения определяет, как это взаимодействие происходит в пространстве. Орбиты могут быть круговыми, эллиптическими или гиперболическими в зависимости от полной энергии небесного тела. Объекты в круговых орбитах могут быть использованы для спутниковых связей, картографии планет и многого другого. Научные исследования орбит и энергии небесных тел дополнительно способствуют развитию аэрокосмической инженерии и предоставляют новые взгляды на нашу вселенную.

Существует множество небесных тел, которые вращаются вокруг других тел, таких как Солнце или планеты. Эти движения называются орбитами. Но что определяет форму и размер орбиты? Один из ключевых факторов — это полная энергия небесного тела.

Что такое полная энергия?

Полная энергия — это энергия, которая учитывает как кинетическую, так и потенциальную энергии небесного тела, находящегося в гравитационном поле других тел. Кинетическая энергия — это энергия движения, а потенциальная энергия — это энергия на основе расстояния между объектами.

Для планеты, движущейся вокруг Солнца, полная энергия может быть выражена следующим образом:

Полная энергия = кинетическая энергия + потенциальная энергия

Для электрона, движущегося вокруг ядра атома, полная энергия будет такой:

Полная энергия = кинетическая энергия + потенциальная энергия

Небесные тела с нулевой энергией не могут двигаться. Когда объект движется, то его полная энергия может быть положительной или отрицательной в зависимости от знака потенциальной и кинетической энергии.

Как полная энергия связана с орбитами?

Когда объект находится на орбите, его полная энергия остается постоянной. Это значит, что если объект изменил свою скорость и/или высоту на орбите, то эти изменения должны компенсироваться изменениями соответствующих потенциальной и кинетической энергий, чтобы оставить полную энергию объекта неизменной.

При орбите небесного тела вокруг другого тела, такого как Солнце, закон сохранения энергии требует, чтобы полная энергия объекта на орбите оставалась неизменной. Это может быть достигнуто изменением скорости и высоты объекта на орбите, чтобы сохранить его полную энергию.

Например, если планета отдалится от Солнца, то её скорость уменьшится, что приведет к увеличению потенциальной энергии и уменьшению кинетической энергии. Это, в свою очередь, снизит полную энергию планеты на орбите, позволяя ей оставаться на орбите, но с большим радиусом. Точно так же, когда планета приближается к Солнцу, то её скорость увеличивается, кинетическая энергия возрастает, а потенциальная энергия уменьшается, что в итоге сохраняет её полную энергию на орбите.

Таким образом, можно сделать вывод, что полная энергия небесного тела определяет форму и размер его орбиты.

Заключение

Орбита небесного тела зависит от многих факторов, но одним из ключевых является его полная энергия. Закон сохранения энергии требует, чтобы полная энергия объекта на орбите оставалась неизменной, что может быть достигнуто изменением скорости и высоты объекта на орбите. Понимание того, как полная энергия небесного тела связана с его орбитой, может привести к более глубокому пониманию движения небесных тел и помочь в будущем исследовании вселенной.

Небесные тела движутся вокруг других тел в пространстве. Когда тело движется в гравитационном поле, оно приобретает энергию. Обычно мы говорим, что эта энергия — это кинетическая и потенциальная энергии. Кинетическая энергия является энергией движения, а потенциальная энергия — энергия, связанная с позицией гравитационного поля.

Когда небесное тело движется в круговой орбите вокруг другого тела, его полная энергия постоянна. Это означает, что кинетическая энергия небесного тела постоянно меняется, когда оно движется по его орбите, но его потенциальная энергия также меняется.

Орбиты небесных тел

Орбита небесных тел определяет траекторию движения тела в пространстве. Это может быть круговая орбита или эллиптическая орбита. Круговая орбита — это орбита, на которой расстояние между центром тела и другим телом постоянно. Эллиптическая орбита — это орбита, на которой расстояние между центром и другим телом не постоянно и изменяется во времени.

Круговая орбита является особой формой эллиптической орбиты, где эксцентриситет равен нулю. Эксцентриситет — это соотношение расстояния между фокусами и расстояния между концами эллипса.

Полная энергия орбиты

В отличие от кинетической энергии, потенциальная энергия уменьшается при увеличении расстояния между телами. 2 — GmM/r

Где E — полная энергия, K — кинетическая энергия, U — потенциальная энергия, m — масса тела, v — скорость тела, G — гравитационная постоянная, M — масса другого тела, r — расстояние между телами.

Сохранение энергии и закон Кеплера

Закон Кеплера утверждает, что каждое небесное тело вращается вокруг другого тела, перемещаясь по эллиптической орбите. Кроме того, второй закон Кеплера устанавливает, что скорость небесного тела на орбите быстрее находится на ближайшей к излому месте орбите, и относительно медленнее находится на дальней точке орбиты.

Несмотря на представление, что орбиты движутся вокруг других тел благодаря гравитационным силам, сохранение энергии — это причина сохранения орбиты. Это происходит, потому что полная энергия сохраняется на орбите, при которой энергия отводится от потенциальной энергии кинетической энергии и наоборот.

Общий итог

Таким образом, орбита небесного тела является его полной энергией. Она может быть круговой или эллиптической и формируется благодаря сохранению энергии. Полная энергия орбиты является суммой кинетической и потенциальной энергии тел на орбите.

Закон Кеплера описывает скорость движения небесного тела на орбите. Это происходит из-за сохранения энергии, которая является причиной сохранения орбиты в пространстве. Этот принцип справедлив для всех небесных тел в нашей солнечной системе.

орбита

Орбита – это регулярный повторяющийся путь, по которому один объект движется вокруг другого объекта или центра тяжести. Орбитальные объекты, называемые спутниками, включают в себя планеты, луны, астероиды и искусственные устройства.

Объекты вращаются вокруг друг друга из-за гравитации. Гравитация — это сила, которая существует между любыми двумя объектами, обладающими массой. Каждый объект, от мельчайшей субатомной частицы до самой большой звезды, имеет массу. Чем массивнее объект, тем сильнее его гравитационное притяжение. Гравитационное притяжение — это сила, с которой один объект действует на другой объект.

Солнце — самый массивный объект в нашей Солнечной системе. Все остальные объекты Солнечной системы подвержены гравитационному притяжению Солнца.

Многие спутники вращаются по орбитальным плоскостям. Орбитальная плоскость представляет собой плоское дискообразное пространство, соединяющее центр объекта, находящегося на орбите, с центром объектов, находящихся на орбите. Поскольку все планеты в нашей Солнечной системе имеют одинаковую орбитальную плоскость, планеты не пересекаются друг с другом.

Все планеты в нашей Солнечной системе выстраиваются относительно друг друга в одной общей орбитальной плоскости. Однако иногда орбитальные пути других объектов Солнечной системы пересекаются, и объекты могут столкнуться. Комета Темпеля-Туттля, например, проходит по орбите Земли. Обломки хвоста этой кометы проходят через атмосферу Земли в виде метеоров или падающих звезд каждый год в определенное время. Обломки с орбиты кометы называют метеорным потоком Леониды.

Время, необходимое объекту для обращения вокруг другого объекта, называется периодом обращения. Земля завершает свой орбитальный период вокруг Солнца каждые 365 дней. Чем дальше планета от Солнца, тем больше период ее обращения. Планете Нептун, например, требуется почти 165 лет, чтобы совершить оборот вокруг Солнца.

Каждая орбита имеет свой собственный эксцентриситет. Эксцентриситет — это величина, на которую траектория орбиты отличается от идеального круга. У идеального круга эксцентриситет равен нулю. Эксцентриситет Земли составляет 0,017. Меркурий имеет самый большой эксцентриситет среди всех планет Солнечной системы — 0,206.

Типы орбит

Луны вращаются вокруг планет, а планеты вращаются вокруг Солнца. Вся наша солнечная система вращается вокруг черной дыры в центре нашей галактики, Млечного Пути. Существует три основных типа орбит: галактоцентрические орбиты, гелиоцентрические орбиты и геоцентрические орбиты. Объекты с геоцентрическими орбитами имеют свои типы.

Галактоцентрическая орбита — это орбита, огибающая центр галактики. Наша Солнечная система движется по такой орбите вокруг Млечного Пути.

Гелиоцентрическая орбита вращается вокруг Солнца. Все планеты в нашей Солнечной системе, а также все астероиды в Поясе астероидов и все кометы следуют такой орбите. Орбита каждой планеты регулярна: они следуют определенным путям, и им требуется определенное время, чтобы совершить один полный оборот. Планета Меркурий проходит свою короткую гелиоцентрическую орбиту каждые 88 дней. Комете Кохоутека может потребоваться 100 000 лет, чтобы завершить свою длинную гелиоцентрическую орбиту.

Геоцентрическая орбита вращается вокруг Земли. Наша Луна движется по геоцентрической орбите, как и большинство искусственных спутников. Луна — единственный естественный спутник Земли. Луне требуется около 27 дней, чтобы завершить свой орбитальный период вокруг Земли. Существует три основных типа геоцентрических орбит: низкая околоземная орбита (НОО), средняя околоземная орбита (СОО) и геостационарная орбита.

Низкая околоземная орбита находится на высоте от 160 километров (100 миль) до 2000 километров (1240 миль) над поверхностью Земли. Большинство искусственных спутников с человеческим экипажем находится на низкой околоземной орбите. Период обращения объектов на НОО составляет около 90 минут.

Средняя околоземная орбита находится на высоте от 2 000 километров (1 243 мили) до 36 000 километров (23 000 миль) над поверхностью Земли. Спутники на СОО подвергаются большему риску повреждения, потому что они подвергаются мощному солнечному излучению. Спутники на СОО включают глобальную систему позиционирования (GPS) и спутники связи. Спутники MEO могут облетать Землю примерно за два часа.

Спутники на геостационарной орбите вращаются вокруг Земли прямо над экватором. Эти спутники имеют геосинхронные орбиты или движутся с одинаковым вращением Земли. Следовательно, период обращения геосинхронных спутников составляет 24 часа.

Геостационарные спутники полезны, потому что они появляются в виде фиксированной точки на небе. Антенны, направленные в сторону геостационарного спутника, будут иметь четкий сигнал, если только объекты в атмосфере (например, грозовые облака) между Землей и спутником не мешают. Большинство метеорологических спутников являются геостационарными и обеспечивают изображения атмосферы Земли.

Спутниковые орбиты

Искусственные спутники отправляются на орбиту Земли для сбора информации, которую мы можем собрать только из атмосферы. Первый спутник Sputnik был запущен Советским Союзом в 1957 году. Сегодня тысячи спутников вращаются вокруг Земли. Метеорологические спутники предоставляют изображения погодных условий для изучения метеорологами. Спутники связи соединяют пользователей сотовых телефонов и приемники GPS. Военные спутники отслеживают передвижение оружия и войск из разных стран.

Иногда на искусственных спутниках есть люди. Самый известный искусственный спутник — Международная космическая станция (МКС). Астронавты со всего мира остаются на МКС месяцами, пока она вращается вокруг Земли. Астрономы и наблюдатели за звездами могут видеть МКС и другие спутники на их орбитах через телескопы и даже мощные бинокли.

Не все искусственные спутники вращаются вокруг Земли. Некоторые вращаются вокруг других планет. Миссия Кассини-Гюйгенс, например, изучает планету Сатурн. В проекте есть космический корабль «Кассини» на орбите вокруг Сатурна.

Вывести спутники на орбиту сложно и дорого. Немногие правительства могут позволить себе крупные космические программы. Искусственные спутники из Соединенных Штатов отправляются на орбиту Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства, или НАСА. Европейское космическое агентство (ESA) отправляет спутники из стран Европейского Союза. Федеральное космическое агентство России (Роскосмос), Японское космическое агентство (JSA) и Иранское космическое агентство (ISA) успешно вывели спутники на орбиту.

Спутники выводятся на орбиту с космодромов, специально сконструированных для этой цели. Космодром Байконур в Казахстане и Космический центр Кеннеди в американском штате Флорида являются хорошо известными космодромами.

Быстрый факт

Орбита Кларка
Идея геостационарной орбиты была изложена в статье 1945 года ученого и писателя-фантаста Артура Кларка. По этой причине геостационарную орбиту иногда называют «орбитой Кларка».

Краткие сведения

Край орбиты
«Вояджер-2» — космический корабль, запущенный Соединенными Штатами в 1977 году. 7. «Вояджер-2» находится почти за пределами орбиты Солнца.

Краткий факт

Плутон
Плутон, карликовая планета на краю нашей Солнечной системы, движется по странной орбите вокруг Солнца. Эксцентриситет Плутона также намного выше, чем у любой планеты Солнечной системы, и составляет 0,249. Отчасти поэтому Плутон, официальный статус планеты до 2006 года, был понижен до карликовой планеты.

Краткий факт

Космический мусор
На орбите Земли больше кусков космического мусора, чем полезных спутников. Космический мусор — это материалы со спутников, ракет или других космических аппаратов, которые больше не работают.

Аудио и видео

НАСА: Мюзикл космической школы — Орбитальная механика

National Geographic Science: Orbital Objects

Веб-сайт

НАСА: Mars Reconnaissance Orbiter National Geographic Science: Moons — Orbital PartnersNASA: Near Программа «Объект Земли» — диаграммы орбит

Орбита | Encyclopedia.

com

шторм

просмотров обновлено 18 мая 2018

Теория возмущений

Типы орбит

Орбиты двойных и кратных звезд

Орбита в физике — это путь, по которому движется небесное тело в гравитационном поле. Когда одиночный объект, например планета, свободно движется в гравитационном поле массивного тела, например звезды, орбита имеет форму конического сечения, т. е. эллиптическую, параболическую или гиперболическую. Большинство орбит эллиптические.

Немецкий астроном и математик Иоганн Кеплер (1571–1630) впервые изучил орбиты, когда разработал три закона движения планет. В то время он обнаружил, что небесные тела в Солнечной системе имеют эллиптические орбиты, а не общепринятые круговые орбиты. Кеплер также обнаружил, что эти объекты меняют свою скорость в пределах своих орбит, а не движутся с постоянной скоростью. Он также сформулировал равенство: куб расстояния от планеты до Солнца (измеряется в астрономических единицах, как среднее расстояние от Земли до Солнца) равен квадрату периода обращения этой планеты (измеряется в земных годах). ). Английский физик и математик сэр Исаак Ньютон (1642–1727) показал, что орбитальные законы Кеплера справедливы, когда он применил их к своей теории гравитации. Эти два математика помогли разработать теории и уравнения, лежащие в основе того, как сегодня изучаются и рассчитываются орбиты.

Точный путь и положение объекта в пространстве можно определить, принимая во внимание семь элементов орбиты (эпоха, наклонение орбиты, прямое восхождение восходящего узла, аргумент перигея, эксцентриситет, среднее движение и средняя аномалия). Эти элементы имеют дело с математическими отношениями между двумя телами. Для определения орбиты небесного тела необходимо наблюдать за орбитой и производить ее точные измерения не менее трех раз. Однако для точного определения элементов орбиты необходимо не менее 20 точных наблюдений, охватывающих как минимум один полный оборот. Если бы два тела, движущиеся по эллиптическим орбитам вокруг своего общего центра масс (например, Солнце и Юпитер), были бы одни в пустой вселенной, ученые ожидали бы, что их орбиты останутся постоянными. Однако Солнечная система состоит из Солнца, восьми крупных планет и огромного количества гораздо меньших тел, вращающихся вокруг центра масс Солнечной системы. Массы всех этих объектов влияют на орбиты друг друга в малых и больших количествах.

Гравитационное притяжение Солнца является основной силой, действующей на каждую планету, но между планетами действуют гораздо более слабые гравитационные силы, вызывающие возмущения их эллиптических орбит; они вносят небольшие изменения в элементы орбиты планеты со временем. Планеты, которые больше всего возмущают орбиту Земли, — это Венера, Юпитер и Сатурн. Эти планеты и Солнце также возмущают орбиту Луны вокруг центра масс системы Земля-Луна. Использование математических рядов для элементов орбит как функций времени позволяет точно описать возмущения орбит тел Солнечной системы за ограниченные интервалы времени. Для более длинных интервалов необходимо пересчитать ряд.

Сегодня астрономы используют высокоскоростные компьютеры для расчета орбит в системах с несколькими телами, таких как Солнечная система. Компьютеры можно запрограммировать так, чтобы они учитывали важные возмущения на всех орбитах тел-членов. В настоящее время такие расчеты сделаны для Солнца и больших планет на интервалах времени до нескольких десятков миллионов лет.

Однако, как бы ни были точны эти расчеты, поведение небесных тел в течение длительных периодов времени не всегда можно определить. Например, методом возмущений пока не удалось определить устойчивость ни орбит отдельных тел, ни Солнечной системы в целом для предполагаемого возраста Солнечной системы. Исследования эволюции системы Земля-Луна указывают на то, что орбита Луны может стать нестабильной, что даст возможность Луне выйти на независимую орбиту вокруг Солнца. В последнее время астрономы также использовали теорию хаоса для объяснения неправильных орбит.

Орбиты искусственных спутников Земли или других тел с атмосферой, орбиты которых приближаются к их поверхности, очень сложны. На орбиты этих спутников влияет атмосферное сопротивление, которое стремится опустить спутник в нижние слои атмосферы, где он либо испаряется из-за атмосферного трения, либо падает на поверхность планеты. Кроме того, форма Земли и многих других тел не является идеально сферической. Выпуклость, которая образуется на экваторе из-за вращения планеты, вызывает более сильное гравитационное притяжение. Когда спутник проходит мимо экватора, он может достаточно замедлиться, чтобы притянуть его к поверхности Земли.

Синхронная орбита вокруг небесного тела — это почти круговая орбита, на которой период обращения тела равен периоду его вращения. Таким образом, одно и то же полушарие спутника всегда обращено к объекту его орбиты. Эта орбита называется геосинхронной орбитой Земли, где с ее сидерическим периодом вращения 23 часа 56 минут 4 секунды геосинхронная орбита находится на высоте 21 480 миль (35 800 км) над экватором на поверхности Земли. Спутник на синхронной орбите будет казаться неподвижным над одним и тем же местом на экваторе тела. Однако возмущения вызовут дрейф синхронных спутников от этого фиксированного места над экватором тела. Таким образом, необходимы частые поправки к их орбитам, чтобы удерживать геостационарные спутники в назначенных им местах. Эти спутники очень полезны для связи и проведения глобальных метеорологических наблюдений. Следовательно, окрестности геостационарной орбиты сейчас переполнены искусственными спутниками.

Космическая эра значительно повысила важность гиперболических орбит. Орбиты космических аппаратов, пролетающих мимо планет, их спутников и других тел Солнечной системы, представляют собой гиперболы. Другие недавние пролеты были совершены тремя космическими аппаратами мимо кометы Галлея в марте 1986 года и мимо астероидов 951 Гаспра в октябре 1991 года и 243 Ида в августе 1993 года; оба пролета были совершены космическим кораблем Galileo на пути к Юпитеру. Хотя точные массы этих небольших тел не могли быть найдены с гиперболических орбит пролета, все они были тщательно изображены.

Позже, две космические миссии, запущенные в 1999 и 2004 годах, помогают ученым лучше понять физику комет. Миссия НАСА «Звездная пыль», запущенная в 1999 году, захватила пыль из хвоста короткопериодической кометы Уайлд (произносится как «вилт») 2 в 2004 году и доставила образцы на Землю 15 января 2006 года. аэрогель был меньше ширины человеческого волоса и был разослан примерно 150 ученым по всему миру для анализа.

В феврале 2003 года миссия Европейского космического агентства «Розетта», первоначально запланированная для встречи с кометой Виртанена во время ее путешествия вокруг Солнца, была отложена из-за неудачного запуска европейской ракеты «Ариан-5». В марте 2003 года ученые ЕКА передали космическому кораблю миссии «Розетта» задачу встречи с 67P/Чурюмов-Герасименко. После запуска в феврале 2004 г. (из Куру во Французской Гвиане) он должен встретиться с кометой в 2014 г. Во время своего шестимесячного пребывания рядом с кометой Rosetta будет приближаться к ядру кометы, пока оно не окажется на расстоянии всего 12–15 миль ( 20-25 км). Затем он нанесет на карту комету и отправит зонд на поверхность для посадки. Больший размер 67П/Чурюмова-Герасименко, а значит, более сильное гравитационное поле, создает некоторые проблемы для спускаемого аппарата, которые потребуют перерасчета посадки 9. 0003

КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ

Сопротивление — Сила трения, действующая на движущееся тело, создаваемая жидкостью (воздухом, водой и т. д.), в которой движется тело. Сопротивление замедляет тело и рассеивает его энергию движения (кинетическую энергию).

ударная нагрузка на опоры спускаемого аппарата. Для оставшейся миссии на комете Rosetta будет наблюдать за кометой, когда она мчится к Солнцу. После завершения своей миссии к комете «Розетта» будет перенаправлена ​​в путешествие за пределы Солнечной системы.

Орбиты двойных звезд, где размеры орбит были определены, предоставляют ученым единственную информацию о массах других звезд, кроме Солнца. Тесные двойные звезды станут определенно несферическими из-за приливных искажений и/или быстрого вращения, которые производят эффекты, аналогичные описанным выше для близких искусственных спутников планет. Кроме того, такие звезды часто имеют газовые потоки из своих приливных и экваториальных выпуклостей, которые могут передавать массу от одной звезды к другой или даже полностью выбрасывать ее из системы. Предполагается, что такие эффекты присутствуют в близких двойных звездах, у которых обнаруживается изменение периода обращения.

Множественные звезды с тремя (тройными) или более (множественными) членами имеют очень сложные орбиты для своих звезд-членов и требуют учета многих возмущающих эффектов. Исследование орбит двойных и кратных звезд важно для решения многих задач астрофизики, строения звезд и эволюции звезд.

См. также Небесная механика; Геоцентрическая теория; гелиоцентрическая теория; законы Кеплера.

Фредерик Уэст

Научная энциклопедия Гейла

шторм

просмотров обновлено 8 июня 2018

Орбита — это путь, по которому движется небесное тело в гравитационном поле. Когда одиночный объект, такой как планета , свободно движется в гравитационном поле массивного тела, такого как звезда , орбита имеет форму конического сечения, т. е. эллиптическую, параболическую или гиперболический. Большинство орбит эллиптические.

Точный путь и положение объекта в космосе можно определить, принимая во внимание семь элементов орбиты. Эти элементы имеют дело с математическими отношениями между двумя телами. Чтобы определить орбиту небесного тела, его необходимо наблюдать и проводить точные измерения не менее трех раз. Однако для точного определения элементов орбиты необходимо не менее 20 точных наблюдений, охватывающих как минимум один полный оборот. Если два тела, движущиеся по эллиптическим орбитам вокруг общего центра с массой (например, Солнце и Юпитер ) были одни в пустой вселенной, мы ожидаем, что их орбиты останутся постоянными. Однако солнечная система состоит из Солнца, восьми больших планет и огромного количества гораздо меньших тел, вращающихся вокруг центра масс Солнечной системы. Массы всех этих объектов влияют на орбиты друг друга в малых и больших количествах.

Теория возмущений

Гравитационное притяжение Солнца является основной силой , действующей на каждую планету, но между планетами действуют гораздо более слабые гравитационные силы, вызывающие возмущения их эллиптических орбит; они со временем вносят небольшие изменения в элементы орбиты планеты. Планеты, которые больше всего возмущают орбиту Земли, это Венера , Юпитер и Сатурн . Эти планеты и Солнце также воздействуют на орбиту Луны вокруг Земли — центра масс Лунной системы. Использование математических рядов для элементов орбит как функций времени позволяет точно описать возмущения орбит тел Солнечной системы за ограниченные интервалы времени. Для более длинных интервалов необходимо пересчитать ряд.

Сегодня астрономы используют высокоскоростные компьютеры для расчета орбит в системах с несколькими телами, таких как Солнечная система. Компьютеры можно запрограммировать так, чтобы они учитывали важные возмущения на всех орбитах тел-членов. В настоящее время такие расчеты сделаны для Солнца и больших планет на интервалах времени до нескольких десятков миллионов лет.

Однако, как бы ни были точны эти расчеты, поведение небесных тел в течение длительных периодов времени не всегда можно определить. Например, методом возмущений пока не удалось определить устойчивость ни орбит отдельных тел, ни Солнечной системы в целом для предполагаемого возраста Солнечной системы. Исследования эволюции системы Земля-Луна указывают на то, что орбита Луны может стать нестабильной, что сделает возможным Луна , чтобы выйти на независимую орбиту вокруг Солнца. Недавние астрономы также использовали теорию хаоса для объяснения неправильных орбит.

Орбиты искусственных спутников Земли или других тел с атмосферами, орбиты которых приближаются к их поверхности, очень сложны. На орбиты этих спутников влияет атмосферное сопротивление, которое имеет тенденцию опускать спутник в нижние слои атмосферы, где он либо испаряется трения или падает на поверхность планеты. Кроме того, форма Земли и многих других тел не является идеально сферической. Выпуклость, которая образуется на экваторе из-за вращательного движения планеты , вызывает более сильное гравитационное притяжение. Когда спутник проходит мимо экватора, он может достаточно замедлиться, чтобы притянуть его к Земле.

Типы орбит

Синхронная орбита вокруг небесного тела — это почти круговая орбита, на которой период обращения тела равен периоду его вращения. Таким образом, одно и то же полушарие спутника всегда обращено к объекту его орбиты. Эта орбита называется геосинхронной орбитой Земли, где с ее сидерическим периодом вращения 23 часа 56 минут 4 секунды геосинхронная орбита находится на высоте 21 480 миль (35 800 км) над экватором на поверхности Земли. Спутник на синхронной орбите будет казаться неподвижным над одним и тем же местом на экваторе тела. Но возмущения заставят синхронные спутники дрейфовать от этого фиксированного места над экватором тела. Таким образом, необходимы частые поправки к их орбитам, чтобы удерживать геостационарные спутники в назначенных им местах. Они очень полезны для связи и проведения глобальных метеорологических наблюдений. Следовательно, окрестности геостационарной орбиты сейчас переполнены искусственными спутниками.

Космическая эра значительно повысила важность гиперболических орбит. Орбиты космических аппаратов, пролетающих мимо планет, их спутников и других тел Солнечной системы, представляют собой гиперболы. Другие недавние пролеты были совершены тремя космическими аппаратами мимо кометы Галлея в марте 1986 года и мимо астероидов 951 Гаспра в октябре 1991 года и 243 Ида в августе 1993 года; оба пролета были совершены космическим кораблем Галилео на пути к Юпитеру. Хотя точные массы этих небольших тел не могли быть найдены с гиперболических орбит пролета, все они были тщательно изображены.

Орбиты двойных и кратных звезд

Орбиты двойных звезд, размеры которых были определены, дают единственную имеющуюся у нас информацию о массах других звезд, кроме Солнца. Близкие двойные звезды станут определенно несферическими из-за приливных искажений и/или быстрого вращения, которые производят эффекты, аналогичные описанным выше для близких искусственных спутников планет. Кроме того, у таких звезд часто из приливных и экваториальных выпуклостей течет газ, который может передавать массу от одной звезды к другой или даже полностью выбрасывать ее из системы. Предполагается, что такие эффекты присутствуют в близких двойных звездах, где обнаружено изменение периода их обращения.

Множественные звезды с тремя (тройными) или более (множественными) членами имеют очень сложные орбиты для своих звезд-членов и требуют учета многих возмущающих эффектов. Исследование орбит двойных и кратных звезд важно для решения многих задач астрофизики , звездной структуры и звездной эволюции .

См. также Небесная механика; Геоцентрическая теория; гелиоцентрическая теория; законы Кеплера.

Фредерик Уэст

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Сопротивление

— сила трения на движущемся теле, создаваемая жидкостью (воздухом, водой и т. д.), в которой движется тело. Сопротивление замедляет тело и рассеивает его энергию движения (кинетическую энергию).

Научная энциклопедия Гейла

Гейл

просмотров обновлено 21 мая 2018

Орбита — это путь, по которому движется небесный объект, двигаясь под контролем чужой гравитации. Этот гравитационный эффект проявляется во всей Вселенной: спутники вращаются вокруг планет, планеты вращаются вокруг звезд, звезды вращаются вокруг ядер галактик, а галактики вращаются в скоплениях.

Без гравитации небесные объекты разлетались бы во всех направлениях. Гравитация вытягивает эти объекты на круговые и эллиптические (овальные) орбиты. Действительно, гравитация была ответственна за слипание пыли и газа вскоре после возникновения Вселенной, что привело к образованию звезд и галактик.

Законы Кеплера и движение планет

С древних времен астрономы пытались понять закономерности движения планет по Солнечной системе и силы, которые их движут. Одним из таких астрономов был немец Иоганн Кеплер (1571–1630). В 1595 году он обнаружил, что планеты образуют в космосе эллипсы. В 1609 году он опубликовал свои первые два закона движения планет. Первый закон гласит, что планета движется вокруг Солнца по эллиптической траектории. Второй закон гласит, что планета движется по своей орбите быстрее, когда она ближе к Солнцу, и медленнее, когда она дальше.

Десять лет спустя Кеплер добавил третий закон движения планет. Этот закон позволяет рассчитать относительное расстояние планеты от Солнца, зная период ее обращения. В частности, закон гласит, что куб среднего расстояния планеты от Солнца равен квадрату времени, необходимого этой планете для завершения своей орбиты.

Теперь ученые знают, что планетарные законы Кеплера также описывают движение звезд, лун и искусственных спутников.

Законы Ньютона

Спустя более 60 лет после того, как Кеплер опубликовал свой третий закон, английский физик Исаак Ньютон (1642–1727) разработал свои три закона движения и закон всемирного тяготения. Ньютон был первым, кто применил понятие гравитации к орбитальным телам в космосе. Он объяснил, что гравитация — это сила, которая заставляет планеты оставаться на своих орбитах, а не падать по прямой линии. Планетарное движение является результатом движения по прямой линии в сочетании с гравитационным притяжением Солнца.

Ньютон открыл три закона движения, которые объяснили взаимодействие между объектами. Во-первых, движущееся тело имеет тенденцию оставаться в движении, а покоящееся тело имеет тенденцию оставаться в покое, если на него не действует внешняя сила. Второй утверждает, что любое изменение ускорения объекта пропорционально и в том же направлении, что и сила, действующая на него. (Пропорциональный означает соответствующий или имеющий такое же отношение.) Кроме того, действие этой силы будет обратно пропорционально (противоположно) массе объекта; то есть при воздействии той же силы более тяжелый объект будет двигаться медленнее, чем более легкий. Третий закон Ньютона гласит, что на каждое действие есть равное и противоположное противодействие.

Ньютон использовал эти законы для разработки закона всемирного тяготения. Этот закон гласит, что гравитационная сила между любыми двумя объектами зависит от массы каждого объекта и расстояния между ними. Чем больше масса каждого объекта, тем сильнее притяжение, но чем больше расстояние между ними, тем слабее притяжение. Сила гравитационной силы, в свою очередь, напрямую влияет на скорость и форму орбиты объекта. По мере увеличения силы увеличивается орбитальная скорость и плотность орбиты.

Ньютон также добавил к теории эллиптической орбиты Кеплера. Ньютон обнаружил, что орбиты объектов, обращающихся вокруг Солнца, могут иметь форму кругов, эллипсов, парабол или гипербол. В результате его работы удалось очень точно рассчитать орбиты планет и их спутников. Ученые использовали законы Ньютона для предсказания новых астрономических событий. В конце концов кометы и планеты были предсказаны и открыты с помощью ньютоновской или небесной механики — научного исследования влияния гравитации на движение небесных тел.

Эйнштейн пересматривает законы Ньютона

В начале 1900-х годов американский физик немецкого происхождения Альберт Эйнштейн (1879–1955) представил революционное объяснение того, как работает гравитация. В то время как Ньютон рассматривал пространство как плоское, а время как постоянное (текущее с постоянной скоростью, не замедляющееся и не ускоряющееся), Эйнштейн описывал пространство как искривленное, а время как относительное (оно может замедляться или ускоряться).

Согласно Эйнштейну, гравитация — это искривление пространства вокруг массы объекта. Когда более легкий объект (например, планета) приближается к более тяжелому объекту (например, к Солнцу) в космосе, более легкий объект следует линиям искривленного пространства, что приближает его к более тяжелому объекту. Чтобы понять эту концепцию, представьте себе пространство в виде огромного натянутого листа. Если бы вы положили на простыню большой тяжелый мяч, она бы провисла. Теперь представьте, что шарик катится к мячу. Вместо того, чтобы двигаться по прямой линии, шарик будет следовать изгибам листа, вызванным впадиной мяча.

Идеи Эйнштейна не доказали неправоту Ньютона. Эйнштейн просто показал, что ньютоновская механика работает более точно, когда гравитация слаба. Вблизи звезд и черных дыр (единичных точек бесконечной массы и гравитации, являющихся остатками массивных звезд), где есть мощные гравитационные поля, справедлива только теория Эйнштейна. Тем не менее, для большинства практических целей законы Ньютона по-прежнему хорошо описывают движения планет.

[ См. также Небесная механика; Луна; Спутник; Солнечная система; Звезда; Вс

]

UXL Энциклопедия науки

Оксфорд

просмотров обновлено 14 мая 2018

or·bit / ˈôrbit/ • н. 1. кривая траектория небесного объекта или космического корабля вокруг звезды, планеты или луны, особ. периодический эллиптический оборот. ∎ один полный оборот вокруг тела на орбите. ∎ состояние нахождения или движения по такому курсу: земля находится на орбите вокруг солнца. ∎ путь электрона вокруг атомного ядра.2. сфера деятельности, интерес или приложение: он перешел на орбиту двух великих социалистов-антикоммунистов 1940-х и 1950-х годов. 3. Анат. полость в черепе позвоночного, содержащая глаз; глазница. ∎ область вокруг глаз птицы или другого животного.• v. (-bit·ed, -bit·ing) [tr.] (небесного объекта или космического корабля) двигаться по орбите вокруг (звезды, планеты или луны):

Меркурий вращается вокруг Солнца. ∎  [ввод] летать или двигаться по кругу: диски мобильного вращались и вращались медленно. ∎ вывел (спутник) на орбиту. ФРАЗЫ: на орбиту инф. в состояние повышенной производительности, активности, гнева или возбуждения: его цель отправила поклонников на орбиту.

Оксфордский карманный словарь современного английского языка Костная впадина глаза.

2. Путь, описываемый телом, движущимся вокруг другого под действием гравитационного притяжения. См. ЭКВАТОРИАЛЬНАЯ ОРБИТА; ГЕОСТАЦИОНАРНАЯ ОРБИТА; ГЕОСИНХРОННАЯ ОРБИТА; ПОЛЯРНАЯ ОРБИТА; и СОЛНЕЧНО-СИНХРОННАЯ ОРБИТА.

Словарь наук о Земле АИЛСА АЛЛАБИ и МАЙКЛ АЛЛАБИ небесного тела в гравитационном поле. Путь обычно замкнут вокруг фокуса системы, к которой он принадлежит, как и у планет вокруг Солнца. Большинство небесных орбит имеют эллиптическую форму, хотя эксцентриситет может сильно различаться. Орбита редко бывает параболической или гиперболической.