Примечание. Размеры тел и скорости движения не пропорциональны реальным, они изменены для удобства наблюдения.
Введение. Как вам известно из курса физики, тело, брошенное горизонтально, с небольшой высоты и с небольшой скоростью под действием только одной силы гравитации (пренебрегая сопротивлением воздуха) движется к Земле примерно по параболе (если не считать небольшое изменение ускорения свободного падения с высотой) См. например:
9-5-lab. Движение тала, брошенного горизонтально. 9-iszt. Первая космическая скорость. Искусственный спутник Земли. Мысленный эксперимент. Тело, имеющее в качестве начальной v
0 первую космическую скорость (для Земли 7,9 км/с), движется по окружности, а при большей скорости - по эллипсу, в одном из фокусов которого находится центр гравитации.
При достижении второй космической скорости (для Земли 11,3 км/с) траектория перестаёт быть замкнутой, и тело начинает двигаться по параболе, условно говоря, покидая пределы тяготения планеты. На самом деле пределов гравитации нет, тяготение планеты простирается на всё космическое пространство. Здесь имеется ввиду, что такое тело, двигаясь по незамкнутой траектории, уже никогда самостоятельно не вернётся к данной планете.
При скорости 16,3 км/с тело начнёт двигаться по гиперболе, то есть также незамкнутой траектории.
Нашей задачей будет пронаблюдать на виртуальной модели, как меняется движение тела вокруг Земли при изменении начальной горизонтальной скорости от 7,9 км/с до 11 км/с.
Устаонвка. В правом верхнем углу страницы находится поле нашей виртуальной модели. На нём можно видеть земной шар со спутником. Начальную скорость спутника v
0, направленную параллельно поверхности Земли, можно менять в заданных пределах с помощью слайдера. Кнопкой "ПУСК" можно включать анимацию и наблюдать движение спутника. Остановть анимацию можно кнопкой "СТОП". Анимация также прекращает работу после 40 оборотов.