Як об'єкти пересуваються у космосі?

Гравітація - ось та сила, яка притягує у Всесвіті один об'єкт до іншого. Це сила, яка змушує космічні об'єкти рухатися у бік Землі.

Тільки за часів Галілео Галілея (1564-1642) були зроблені спроби визначити величину гравітації. До цього часу вважалося, що швидкість, з якою предмет, що падає, ударяється об поверхню Землі, залежить тільки від ваги цього об'єкта.

Галілей кидав різні за вагою предмети з падаючої вежі в італійському місті Піза з метою вивчення на них впливу «сили» гравітації. Він довів, що важкі і легкі предмети, кинуті вниз разом, досягають поверхні Землі одночасно.

Він змушував скочуватися схилом кулю, вимірюючи у певні відрізки часу його становище. Галілей відкрив, що збільшення швидкості кулі пропорційне його часу руху. Це означає, що до кінця другої секунди він рухався вдвічі швидше, ніж наприкінці першої, наприкінці третьої — утричі швидше, і таке інше.

Він також обчислив, що пройдена кулею відстань пропорційно квадрату часу його руху (квадрат числа виходить при множенні цього числа на цю ж величину), тобто до кінця другої секунди куля проходила відстань вчетверо більша, ніж наприкінці першої секунди, наприкінці третьої - у дев'ять разів більше, і так далі.

Ісаак Ньютон продовжив відкриття у сфері гравітації. Він припустив, що сила, що притягує предмет до Землі, зменшується зі збільшенням відстані між Землею та предметом. У результаті дослідів та спостережень Ньютон вивів закон всесвітнього тяжіння. Основне положення закону полягає в тому, що якщо маса (кількість речовини) одного з предметів, що притягуються, подвоюється, сила тяжіння також подвоюється, але якщо відстань між предметами збільшується в два рази, сила тяжіння становитиме одну четверту від первісної величини.

Альберт Ейнштейн спробував відповісти на запитання: "Що таке гравітація?", доводячи, що простір-час має чотири виміри. Це дуже складна теорія, що вимагає свого розуміння глибоких наукових знань. За його останньою теорією гравітаційне поле пов'язане електричним, магнітним та електромагнітним полями. Проте слід зазначити, що досі ніхто ще не запропонував визначення гравітації, яке задовольнило б усіх.

Тим не менш, нам відомо, що збільшення швидкості, викликане гравітацією, становить 10 м у кожну наступну секунду. Це означає, що швидкість предмета, що падає, кожну секунду зростає на 10 м/сек. Наприкінці першої секунди швидкість падіння становить 10 м/сек, наприкінці другої — 20 м/сек, і таке інше. Якщо наприкінці першої секунди об'єкт, що падає, пролетить 5 м, то наприкінці другої — 20 м, наприкінці третьої — 45 м.

Як об'єкти пересуваються у космосі? 🚀🌌

У космосі немає повітря, а отже, відсутній опір та невагомість. Це означає, що рух об'єктів відбувається за законами фізики, особливо за Законами Ньютона.

Основні принципи руху у космосі

🔹 Перший закон Ньютона (закон інерції)
Об'єкт у космосі продовжує рухатися з тією ж швидкістю та напрямком, якщо на нього не діє зовнішня сила.
➡️ Наприклад, якщо астронавт викине гайку у відкритий космос, вона буде рухатися прямо нескінченно довго, поки щось не змінить її рух.

🔹 Другий закон Ньютона (сила = маса × прискорення)
Щоб змінити швидкість або напрямок об'єкта, потрібна сила.
➡️ Наприклад, космічний корабель використовує двигуни для зміни траєкторії, застосовуючи силу до себе.

🔹 Третій закон Ньютона (закон дії та протидії)
Якщо ви штовхаєте щось у космосі, воно відштовхне вас у протилежному напрямку.
➡️ Наприклад, астронавт, що виштовхує інструмент у відкритому космосі, сам почне рухатися назад.

Як саме рухаються об'єкти у космосі?

🚀 Ракети та космічні кораблі
Космічні апарати використовують реактивний рух – гази викидаються назад, і корабель рухається вперед. Це працює навіть у вакуумі, бо не потребує опори повітря.

🛰️ Супутники
Вони рухаються по орбітах завдяки взаємодії двох сил:

1. Гравітація Землі притягує супутник.

2. Власна швидкість супутника не дає йому впасти, і він рухається по кривій, що називається орбітою.

👨‍🚀 Астронавти у відкритому космосі
Через відсутність тертя навіть маленький поштовх може змусити їх плавати у вакуумі. Для маневрування астронавти використовують спеціальні реактивні ранці.

Що впливає на рух у космосі?

🔹 Гравітація
Чим ближче об'єкт до планети, тим сильніше його притягує її гравітація. Це пояснює, чому Місяць обертається навколо Землі, а Земля – навколо Сонця.

🔹 Сонячний вітер
Потоки заряджених частинок від Сонця можуть впливати на рух легких об'єктів, наприклад, сонячних вітрил космічних апаратів.

🔹 Відсутність тертя
На Землі автомобіль зупиняється через тертя з дорогою, але у космосі немає повітря, що могло б загальмувати об'єкт.

Чи можна гальмувати у космосі?

❌ Гальм немає, тому об'єкт рухатиметься нескінченно довго без зовнішнього впливу.
✅ Щоб загальмувати, корабель використовує реактивні двигуни – газ викидається вперед, і апарат сповільнюється.

Висновок

Рух у космосі відбувається завдяки фізичним законам, без необхідності постійного використання енергії. Щоб змінити швидкість або напрямок, потрібен реактивний рух або вплив гравітації. 🌍🚀✨