Loty kosmiczne

Lekcja opracowana na podstawie podręcznika „Odkryć fizykę” wydawnictwa Nowa Era
Wymagania:
Andrzej Kulka ZSRCKU Wojsławice, XI- 2015r.
Wymagania:
Lekcja 12
TEMAT: LOTY KOSMICZNE
Z naszej lekcji:
1.
2.
3.
4.
Co to jest astronautyka?
Dlaczego satelita okrąża Ziemię?
Pierwsza prędkość kosmiczna?.
Loty załogowe i misje do innych planet?
Astronautyka to zespół dziedzin nauk ścisłych, technicznych, biologiczno-medycznych oraz
humanistycznych, które zajmują się lotami poza atmosferę Ziemi oraz poznawaniem
przestrzeni kosmicznej jak również znajdujących się w niej obiektów.
W 1957 roku na orbitę okołoziemską wyniesiono pierwszego radzieckiego satelitę SPUTNIK.
W tym samym roku podróż na orbitę odbył żywy pasażer – pies Łajka. Wkrótce do
radzieckich satelitów dołączyły amerykańskie.
W 1961 roku okrążył Ziemię na pokładzie satelity WOSTOK 1 – Jurij Gagarin.
Od tego czasu w przestrzeń kosmiczną wysyłane są satelity i bezzałogowe misje kosmiczne do
innych planet. Jednocześnie odbywają się loty załogowe – ich cel to zdobywanie kosmosu.
Na orbicie wokół Ziemi krąży Międzynarodowa Stacja Kosmiczna ISS z kosmonautami na
pokładzie. Pierwsze moduły stacji zostały wyniesione na orbitę i połączone ze sobą w 1998
roku. Pierwsza stała załoga zamieszkała na niej w roku 2000. Źródłem zasilania ISS są baterie
słoneczne, transportem ludzi i materiałów do połowy 2011 zajmowały się amerykańskie
wahadłowce (od 2003 wstrzymane z powodu katastrofy Columbii) oraz rosyjskie statki
kosmiczne Sojuz i Progress.
http://heavens-above.com/
Sztuczny satelita – podobnie jak Księżyc – krąży wokół Ziemi, przy czym siła grawitacji
odgrywa rolę siły dośrodkowej, która utrzymuje go na orbicie okołoziemskiej.
Satelita okrążający Ziemię porusza się z pierwszą prędkością kosmiczną równą 7,9 km/s
Gdyby Ziemia nie miała atmosfery satelity mogłyby poruszać się tuż nad jej powierzchnią,
wówczas można założyć, że:
Siła dośrodkowa Fd = siła grawitacji Fg
Gdzie: M – masa Ziemi, m – masa satelity, v – prędkość satelity, R – promień Ziemi, G – stała grawitacji.
M = 6*1024, G = 6,7*10-11, R = 6,4*106
Obliczenia
na lekcji
poprzedniej
Stosując ten wzór można obliczyć prędkość satelity znajdującego się na dowolnej wysokości
nad Ziemią. Dla księżyca pierwsza prędkość kosmiczna wynosi 1,68 .
Druga prędkość kosmiczna zwana prędkością ucieczki z Ziemi wynosi 11 .
Największym sukcesem Ziemian w podboju kosmosu to lądowanie człowieka na Księżycu.
W 1969r. na Srebrnym Globie stanęli Amerykanie – Neil Armstrong i Edwin Aldrin. Dotychczas
na Księżycy było 12 osób. Oprócz ISS przygotowywana jest załogowa wyprawa na Marsa.
W 2004r. prywatny załogowy statek dwukrotnie osiągnął wysokość 100 km – jest to formalna
granica kosmosu. Badanie innych planet prowadzone jest za pomocą misji automatycznych,
które badały wszystkie planety układu słonecznego. Misja New Horizons w VII 2015r
przeleciała obok najdalszej planety Plutona i udała się w kierunku pasa Kuipera gdzie dotrze
w 2019r. Od 1977r.swoją misje kontynuuje sonda kosmiczna Vojager I, w 2015 r. oddaliła się
od Ziemi na odległość ok. 130 au. – sygnał radiowy potrzebował 18 godzin na dotarcie do
Ziemi. Jest to najdalszy i najszybszy obiekt wysłany w przestrzeń przez człowieka (pod jego
kontrolą), znalazł się na granicy układu słonecznego przekroczył heliopauzę i znalazł się
w przestrzeni międzygwiezdnej.
Zadanie 1 z podręcznika na stronie 76 na ocenę 2 (podpunkt a, b,c)
Zadanie 3 z podręcznika na stronie 76 na ocenę 3
Zadanie 4 z podręcznika na stronie 76 na ocenę 4 lub 5 (inne funkcjonujące systemy).