Puķītis MG: 59.-64., Pr.D: 55.-56.; Šilters: 101-107.; UZDK: 60.-61.

LiteratūraŠilters E., Reguts V., Cābelis A.

Fizika 10. klasei. 76.-81.; 92.-97. lpp.

Puķītis P.Fizika 10. klasei

59.-64. lpp.

Pavadoņu kustība apkārt ZemeiTrajektorija: riņķa līnijaGravitācijas spēks F

notur pavadoni uz riņķa līnijas,

piešķir centrtieces paātrinājumu a=v2/r

Ja augstums h ir neliels (salīdzinājumā ar Zemes rādiusu), pieņem, ka h=0 a = g = 9,8 m/s2

ātrums gRv

Kosmiskie ātrumi

Lai raķete nokļūtu kosmosā, tai jāsasniedz pirmais kosmiskais ātrums. Tad tā kustas pa riņķveida orbītu apkārt zemeslodei.

Uz Zemes pirmā kosmiskā ātruma vērtība ir 7,91 km/s.

Ja kosmiskā aparāta ātrums sasniedz vai pārsniedz otro kosmisko ātrumu, tad tas aizlido projām no attiecīgā debess ķermeņa un vairs pie tā neatgriežas.

Otrais kosmiskais ātrums uz Zemes ir 11,19 km/s.

Dažādi kustības trajektoriju veidi. A un B – ātrums mazāks par pirmo kosmisko ātrumu;

C - kustība ar pirmo kosmisko ātrumu; D - ātrums lielāks par pirmo kosmisko ātrumu, bet mazāks par otro kosmisko ātrumu. E -

kustība ar otro kosmisko ātrumu.

Ja pavadonis pāriet uz augstāku orbītu (h pieaug), tā ātrums v samazinās,

jo samazinās gravitācijas spēka piešķirtais paātrinājums g, orbītas rādiuss palielinās

v

Kosmiskie ātrumi

Lai atstātu Saules sistēmas robežas, ķermenim jāpiešķir trešais kosmiskais ātrums – apmēram 16,7 km/s.

Kosmiskais lidojums balstās uz reaktīvās kustības principu. Gāze vai cita darbviela tiek izsviesta no dzinēja vienā virzienā, bet pati raķete saskaņā ar impulsa nezūdamības likumu kustas pretējā virzienā.

Kosmiskajiem lidojumiem izmanto daudzpakāpju raķetes, jo sasniegt vajadzīgo ātrumu ar vienpakāpes raķeti ir sarežģīti.

Atkarībā no veicamā uzdevuma, raķetei var būt divas, trīs, vai četras pakāpes. Arī daudzpakāpju raķetē lielāko daļu vietas aizņem degviela. Derīgā krava sastāda tikai dažus procentus no raķetes starta masas.

Tipiska kosmiskās raķetes lidojuma shēma. Eiropas

Kosmiskās aģentūras (ESA) attēls

Nesējraķetes

Kosmiskā lidaparāta nogādāšanai orbītā izmanto nesējraķeti. Nesējraķetei parasti ir vairākas pakāpes

Lidojuma laikā pēc degvielas izlietošanas pakāpes tiek atdalītas un nokrīt atpakaļ uz Zemes.

Nesējraķetēs lieto gan šķidrās, gan cietās degvielas raķešdzinējus.

Eiropas kosmiskās aģentūras nesējraķete

Ariane 5 un tās uzbūves shēma. Vikipēdijas attēli

Kosmosa kuģi

Par kosmosa kuģi sauc pilotējamu kosmisko lidaparātu. Tas var kalpot kosmonautu un kravas nogādāšanai uz kosmisko staciju, vai arī veikt patstāvīgu lidojuma programmu.

Tradicionāli kosmosa kuģis sastāv no vairākiem nodalījumiem – orbitālā bloka, kurā kosmonauti uzturas lidojuma laikā, iekārtu un dzinēju nodalījuma, nolaižamā aparāta un sakabināšanās mezgla.

Kosmosa kuģis Sojuz. Redzams lodveidīgs orbitālais nodalījums,

konusveidīgs nolaižamais aparāts, un dzinēju nodalījums

ar saules baterijām. NASA attēls

Kosmiskā stacija

Kosmiskā stacija paredzēta ilgstošam lidojumam kosmosā. Lielāko daļu lidojuma laika stacijā atrodas apkalpe.

Kosmiskā stacija parasti sastāv no vairākiem moduļiem: dzīvojamā, pētījumu, u.c.

Kosmisko staciju izmanto dažādiem mērķiem: Zemes pētīšanai no kosmosa, debess objektu novērojumiem, medicīniskiem un bioloģiskiem eksperimentiem.

Liela uzmanība tiek veltīta tehnoloģiskiem eksperimentiem. Kosmisko staciju var izmantot arī kosmisko lidaparātu montāžai orbītā.

Starptautiskā kosmiskā stacija 2010. gada maijā.

NASA attēls

Mākslīgie pavadoņi

Zemes mākslīgais pavadonis (satelīts) ir kosmiskais aparāts, kas atrodas orbītā ap Zemi.

Pirmais pavadonis tika palaists kosmosā 1957. gada 4. oktobrī. Pašlaik ap Zemi riņķo vairāki simti darbojošos pavadoņu.

Civiliem lietojumiem domāto pavadoņu galvenās grupas ir: meteoroloģiskie pavadoņi, navigācijas pavadoņi, pētniecības pavadoņi, sakaru pavadoņi, Zemes izpētes pavadoņi.

Envisat ir viens no lielākajiem Zemes izpētes

pavadoņiem. Eiropas kosmiskās aģentūras

(ESA) attēls

Pavadoņu orbītas

Sakaru pavadoņus parasti palaiž ģeostacionārajā orbītā, kuras augstums virs Zemes ir 35800 km. Šādā orbītā esošs pavadonis veic vienu apriņķojumu tieši vienā diennaktī, līdz ar to pavadoņa stāvoklis attiecībā pret Zemi nemainās.

Tos pavadoņus, kuru uzdevums ir vākt informāciju par Zemi, parasti palaiž riņķveida polārajā orbītā, kas šķērso Zemes polu apvidus. Šāds pavadonis, Zemei griežoties, var secīgi pārlūkot visus zemeslodes virsmas apgabalus. Šo pavadoņu orbītas augstums ir daži simti kilometru.

Aptuveni 20 000 km augstumā virs Zemes riņķo Globālās pozicionēšanas sistēmas (GPS) pavadoņi. Šo pavadoņu raidītos signālus uz Zemes uztver speciāla iekārta, kas ar dažu metru precizitāti nosaka savu atrašanās vietu.

Attēlā parādītas GPS pavadoņu orbītas. Vikipēdijas attēls

Planētu kustība apkārt SauleiNotiek Saules gravitācijas spēka iedarbībā.

Ja pieņem, ka planēta apkārt Saulei pārvietojas pa riņķa līniju, tās vidējo ātrumu var aprēķināt

R

MGv

Keplera likumiIkviena planēta kustās ap Sauli pa elipsi, kuras

vienā fokusā atrodas Saule (elipsei ir divi fokusi).http://www.youtube.com/watch?v=tw5MvHNw0Co Planētas savā kustībā ap Sauli pārvietojas tā, ka

nogrieznis, kas savieno planētas centru ar Saules centru, vienādos brīžos pārklāj vienādus laukumus orbītas plaknē.

http://www.youtube.com/watch?v=NiWK5z7z_Oc Planētai kustoties pa orbītu, tās ātrums mainās. Tuvākajā punktā

(perihēlijā) Zeme kustās ātrāk (janvāris), tālākajā punktā (afēlijā) Zeme kustās lēnāk (jūlijā).

Keplera likumiJebkuru divu planētu apriņķošanas periodu

kvadrāti attiecas tāpat kā to orbītu lielo pusasu kubi.

http://www.youtube.com/watch?v=acrLrlApvy8

Materiāli papildus mācībāmPuķītis P. Fizika 10. klasei. 64. –67. lpp.Puķītis P. Fizika 10. klasei. Praktiskie darbi. –55.-56. lpp.Šilters E., Reguts V., Cābelis A. Fizika 10. klasei. 101-107.– lpp.UZDK: Dzērve U., Eidiņš I. Fizikas uzdevumu krājums 10.

klasei. 60.-61.lpp.

Informācija internetā: www.pavelsjurs.lv/wp-content/.../9-5-zinatnes-attistiba.pps http://profizgl.lu.lv/course/view.php?id=4 http://www.youtube.com/watch?v=wjOOrr2uPuU&list=PL7BA8B1F450DEA697

Informācija krievu valodā: http://interneturok.ru/ru/school/physics/9-klass/zakony-vzaimodejstviya-i-

dvizheniya-tel/iskusstvennye-sputniki-zemli http://interneturok.ru/ru/school/physics/9-klass/zakony-vzaimodejstviya-i-

dvizheniya-tel/reaktivnoe-dvizhenie-znachenie-rabot-ke-ciolkovskogo