Жердин жасалма жандоочулары

Сабактын темасы: Жердин жасалма жандоочулары

Сабактагы өтүлүүчү материалдар жана тапшырмалар:

• Жердин жасалма жандоочулары

• Жердин жасалма жандоочулаарын ылдамдыгын жана 1-2 космос ылдамдыгын формуласын келтирип чыгаруу

• Келтирилген формуланы пайдаланып маселе иштөө.

Сабактын критерийлери:

• Жердин жасалма жандоочуларын билсе;

• Жердин жасалма жандоочулаарын ылдамдыгын жана 1-2 космос ылдамдыгын үйрөнө алса;

• Келтирилген формуланы пайдаланып маселе иштей алса;

• Өз көз караштарынын жана чечимдеринин ар түдүүлүгүн кабыл ала билип, башка студенттердин пикирлерин урматтоо менен кабыл ала билүүгө тарбияланышса;

• Сабакка активдүү катышса;

Кайталоо үчүн жана жаңы темага өбөлгө түзүүчү суроолор:

• Бүткүл дүйнөлүк тартылуу күчүнүн формуласын жазгыла.

• Планеталарды Күндүн айланасында айланууга мажбурлаган кайсы күч.

• Гравитациялык турактуулуктун бирдиктери кандай?

• Оордук күч деп эмнени айтабыз?

• Салмак деп эмнени айтабыз?

• Нерсе Жерден алыстаса салмагы, оордук күчү өзгөрөбү?

Жаңы тема:

Жер бетинен кандайдыр h бийиктигинде горизанталь багытта ыргытылган ар кандай нерсе парабола боюнча кыймылдайт да, акыры жерге келип түшөт. Жерге түшүүнүн аралыгынын чоңдугу нерсенин баштапкы ыргытылган моменттеги ылдамдыгына жараша болот. Баштапкы ылдамдыгы канча чоң болсо, нерсениин Жерге келип түшүү аралыгы да ошончо алыс болот.

Эгер ошол нерсеге кандайдыр бир чоң ылдамдыкты берсек, анда аны Жерге түшүрбөй эле Жерден белгилүү аралыкта аны айланып учуп жүрүүгө да болот. Бул кайсы учурда мүмкүн болот? Бул качан гана нерсенин оордук күчү пайда кылган ылдамдануусу борборго умтулуучу ылдамданууга барабар болуп, нерсе ошол тегерек орбитада кармалып тургандай ылдамдыкка ээ болгон мезгилде ишке ашат, б.а нерсенин Жерге тартылуу күчү борборго умтулуучу күчү болуп калган мезгилде.

Эгер нерсенин массасын m, Жердикин М, ал эми нерседен Жердиин борборуна чейинки аралыкты r деп белгилесек, анда төмөнкүдөөй формула жаза алабыз:

= (1) Мында - борборго умтулуучу күч, - нерсенин Жердин борборуна тартылуу күчү. (1) барабардыгынын m ге жана r ге кыскартып төмөнкү формулага ээ болобуз :

= (2)

Эгер Жердин массасы М=6 кг, ал эми радиусу r = 6400 км болсо, анда (2) формуланын негизинде чоңдуктардын сан маанилерин коюп төмөнкүнү алабыз.

=8 км/с ылдамдыгына ээ болобуз. Бул ылдамдык биринчи космос ылдамдыгы деп аталат. Бул ылдамдыкка ээ болгон нерсе Жердин жасалма жандоочусу болуп калат. Биринчи космос ылдамдыгы менен учкан нерсе Жердин айланасында тегерек орбита боюнча учат. Жогорудагы (2) формуланы төмөндөгү түрдө да жазса болот,б.а тамыр ичиндеги ди десек жана =g экендигин эске алсак, анда (2) формуладан төмөнкүнү алабыз.

= (3)

Бул формулага g=9.8м/с2 жана r=6.4* м маанилерин коюп, төмөнкүнү алабыз. .

Космос кораблдерин жана спутниктерди учуруу үчүн атайын ракеталар колдонулуп, вертикаль багыт берилет. Кийин тиешелүү бийиктикке жеткен соң берилген белгилүү программага ылайык вертикалга карата тиешелүү бурчка бурулуп. Жер бетине параллель уча баштайт. Кыймылдаткычы өчүрүлгөн соң ал эркин учууга ээ болот. Айлануу мезгили Т ( Жерди бир айланып чыгууга кеткен убакыт) төмөнкү формула менен эсептелет:

Т= (4). Биздин жогорку эсептөөбүздө: Т = 91 мүн.

Ракетанын учурулуу ылдамдыгы канчалык чоң болсо, жандоочунун орбитасы созулуңку болуп эллипс формасына ээ.

Ылдамдык чоңойп отуруп,бир кезде Жерге тартылуу күчүн жеңип, космос кемеси экинчи космос ылдамдыгына ээ болот.

Эсептөөлөр анын =11,2км/с экенин көрсөтөт.

Мындан чоңураак ылдамдыкта учурулган космостук ракеталар Жердин “туткунунан” бошонуп, Күндүн спутнигине айланат. Эгер ракетага =16.7 км/с үчүнчү космос ылдамдыгын бере алсак, анда ал Күндүн да тартылуу күчүнүн таасиринен чыгып, башка жылдыздык дүйнөгө учуп кетиши да мүмкүн. Бул келечектин иши.

Биринчи космос ылдамдыгы 8 км/с – бул саатына дээрлик 29 миң км ди басат деген сөз! Бул жөнөкөй иш эмес. 1957 – жылы 4 – октябрда советтик окумуштуулар кубаттуу ракетанын жардамы менен массасы 84 кг га жакын нерсеге адамзат тарыхында биринчилерден болуп, биринчи космос ылдамдыгын беришкен. Ушул нерсе Жердин жасалма спутнии.

Жердин айланасында спутниктер бир гана күчтүн – бүткүл дүйнөлүк тартылуу күчүнүн таасири астында кыймылдашат. Бул күч спутникке да анын ичиндеги жандуу, жансыз нерселердин бардыгына бирдей ылдамдануу берет. Салмаксыз абал деген кандай болот? Бул абал учурунда ар кандай деформация болбойт, десек, серпилгичтүүлүк күчү да болбойт. Салмаксыздыктын бир топ ыңгайсыздыгы бар. Ошондуктан, азыркы окумуштуулардын көйгөйлүү маселесинин бири болуп жасалма салмакты түзүү эсептелет.

Бышыктоо: Маселе иштөө

1. Спутник 800 км бийиктикте учуп баратат. Анын ылдамдыгы 12 м/с спутниктин айлануу мезгили эмнеге барабар?

Берилди: формула: чыгаруу :

r =800км

=12м/с T= = 3768c =

=6400 км T= = 62.8 мин

T=? Жообу: T= 62.8 мин

2. Жерден Күнгө чейинки аралык 150 млн.км Жердин айлануу мезгили 1 жыл. Орбита боюнча Жердин айлануу ылдамдыгы эмнеге барабар?

Берилди: формула: чыгаруу:

r =150 млн.км

T=1 жыл =29,87 км/саат

=? Жообу: 29,87 км/саат

3. Спутник 260 км бийиктикте учуп баратат. Анын айлануу мезлили 62.8 мин. Спутниктин ылдамдыгы эмнеге барабар?

Берилди: формула: чыгаруу:

r = 260000м

T= 3768c =11.1 км/с

=? Жообу: 11.1 км/с

Жыйынтыктоо:

• Кайсы кезде нерсе Жердин жасалма спутниги болуп калат?

• Биринчи, экинчи, үчүнчү космос ылдамдыктары кайсылар?

• Салмаксыз абал жөнүндө эмне билесиңер.

Үйгө берилүүчү тапшырмалар:

1. Спутниктин ылдамдыгы 12 км/с. Айлануу мезгили 62.8 мин. Орбитанын радиусу эмнеге барабар.

2. Радиусу 10 м болгон шар 31.4 с мезгили менен айланып жатат. Шардын бетиндеги точкалардын борборго умтулуучу ылдамдануусу эмнеге барабар?

3. Радиусу 1 м болгон дөңгөлөк 100 айл/с жыштыгы менен айланууда. Радиустун так ортосундагы жайгашкан точканын сызыктуу ылдамдыгы эмнеге барабар?

4. Байкоо жүргүзүүчү чоң дөңгөлөктүн бир калыптагы айлануу мезгили 628 с. Анын борборунан 10 м аралыкта жайгашкан нерсенин сызыктуу ылдамдыгы кандай?

Баалоо: Студенттер баалоо критерийлеринин негизинде бааланат