ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Невесомость из "Механика космического полета в элементарном изложении " НО повысить, уменьшив шаг. Конечно, при этом резко возрастает и количество вычислений. [c.57] Описанная процедура называется численным интегрированием. [c.57] Завершив численное интегрирование, мы скорее всего обнаружим, что космический аппарат прилетел совсем не в ту точку мирового пространства, куда нам было нужно. Поэтому придется пере-брать много всевозможных начальных скоростей, прежде чем будет найдена подходяш.ая траектория перелета. Столь сложная вычислительная задача может быть успешно решена путем использования быстродействуюш.их электронных вычислительных машин. Но недостаток метода численного интегрирования в том, что он не дает рецепта, как выбирать, если не точно, то хотя бы приближенно, нужную начальную скорость. Ниже мы укажем выход из положения, а сейчас займемся специфическим явлением, характерным именно для свободного полета в полях тяготения одного или многих небесных тел. [c.57] Представим себе космический корабль, свободно движуш.ийся в мировом пространстве, после того, как в некоторый момент (после завершения разгона) ему было придано поступательное (т. е. не враш.ательное) движение. При поступательном движении все точки тела имеют одинаковые скорости. Представим себе, что корабль состоит из разрозненных деталей. Можно утверждать, что если на корабль действуют одни лишь силы притяжения небесных тел, то скорости различных деталей и в дальнейшем будут одинаковыми, так как хотя они и изменяются, но изменяются в одинаковой степени. Это произойдет потому, что гравитационные ускорения, как говорилось выше, не зависят от масс деталей, расстояния же деталей от центра небесного тела можно считать практически одинаковыми в силу того, что размеры корабля ничтожно малы по сравнению с этими расстояниями. [c.57] Отсюда следует, что и траектории отдельных деталей будут одинаковыми, т. е. детали не разойдутся в пространстве. Ясно поэтому, что давление между отдельными деталями будет отсутствовать (это можно доказать и строго математически, исходя из уравнений механики), т. е. будет отсутствовать характерный признак состояния весомости. Космонавт не будет давить на кресло, в котором он сидит, висячая лампа не будет натягивать шнур и т. п. (безопорное состояние). [c.57] И потолка исчезнут. Падения тел внутри корабля не будет происходить. Притяжение Земли (или другого небесного тела) не будет вмешиваться в перемещения предметов относительно корабля. [c.58] Но это значит, что будет отсутствовать столь привычное в нашей повседневной жизни проявление сил притяжения. Оно будет отсутствовать только потому, что космонавт движется, падает вместе с кораблем и карандашом, мы же на поверхности Земли этой возможности лишены. [c.58] Таким образом, невесомость на космическом корабле возникает, как это ни парадоксальным может показаться, именно потому, что в свободном полете гравитационные силы имеют полную свободу проявления, так как отсутствуют какие-либо внешние поверхностные силы, действующие на корабль. Наличие же внешних поверхностных сил (силы сопротивления среды, силы реакции опоры или подвеса) — обязательное условие существования состояния весомости. [c.58] свободно и поступательно движущееся под влиянием одних лишь сил тяготения, всегда находится в состоянии невесомости ). Примеры корабль в мировом пространстве падаюш,ий лифт (при обрыве троса) человек, совершаюш,ий прыжок, между моментом отрыва от Земли и моментом приземления (сопротивлением воздуха при этом можно пренебречь). [c.58] Теперь, когда мы выяснили природу невесомости, уместно будет внести некоторые поправки. Мы все время имели в виду, что гравитационные ускорения отдельных деталей почти (но не в точности) одинаковы, так как расстояния отдельных деталей от притяги-ваюш.его тела (например. Земли) примерно одинаковы. Фактически все эти неточности ничтожны. Перепад гравитационных ускорений (градиент гравитации) в области пространства, занятой космическим кораблем, ничтожен. Например, на высоте 230 км над поверхностью Земли земное гравитационное ускорение уменьшается на 2,77 10- м/с на каждый метр высоты. Когда космический корабль длиной 5 м располагается вдоль линии, направленной на центр Земли, его нижний конец получает ускорение на 0,00015% больше, чем верхний. И все же эта ничтожная величина, если бы корабль и в самом деле представлял собой груду разрозненных деталей , привела бы в конце концов к расползанию и-х в пространстве. Но так как корабль фактически представляет собой единое целое, то градиент гравитации лишь стремится развернуть и удержать его вдоль линии, направленной на центр Земли. [c.58] Градиент гравитации сильнее сказывается на телах, имеюш.их значительные размеры. В частности, градиент лунного и меньший по величине градиент солнечного притяжений вызывают приливы в земных океанах. [c.58] Вернуться к основной статье