Cùng Khám Phá Vận Tốc Vũ Trụ và Những Bí Mật Đằng Sau

Bạn có biết vận tốc vũ trụ cấp 1 của Trái Đất không phải là chuyển động tĩnh mà là một huyển động tròn gần bề mặt Trái Đất? Đó là tốc độ tối thiểu để vệ tinh không rơi về trái đất, đạt khoảng 7,9km/s hoặc tương đương 28440km/h. Còn vận tốc vũ trụ cấp 2 (v2) là tốc độ tối thiểu để một vật thể thoát khỏi lực hấp dẫn của Trái Đất, đạt khoảng 11,16km/s.

Ý Tưởng Táo Bạo của Newton

Vào năm 1687, trong cuốn sách “Các Nguyên lý Toán học của Triết lý về Tự nhiên”, nhà vật lý học nổi tiếng Isaac Newton đã đưa ra một ý tưởng táo bạo. Ông đã mô tả việc đặt một khẩu súng đại bác lên đỉnh của một ngọn núi cao, vượt ra khỏi tầng khí quyển và phóng viên đạn lên quỹ đạo quanh Trái Đất hoặc thậm chí thoát ra khỏi trường hấp dẫn của Trái Đất để khám phá vũ trụ.

Bạn đang xem: Cùng Khám Phá Vận Tốc Vũ Trụ và Những Bí Mật Đằng Sau

Tính Thực Tiễn và Công Thức Tính Vận Tốc Vũ Trụ

Khi một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất, lực hấp dẫn của Trái Đất tác động lên vệ tinh như một lực hướng tâm. Đối với các vệ tinh được phóng ở gần mặt đất, tốc độ vũ trụ cấp 1 là chìa khóa để trở thành một vệ tinh nhân tạo của Trái Đất. Công thức vật lý dưới đây có thể được sử dụng để tính toán vận tốc vũ trụ cấp 1:

G = 6,67 x 10^-11
M (khối lượng Trái Đất) = 5,9 x 10^24 kg
R (bán kính Trái Đất) = 6400km

Với các giá trị trên, vận tốc vũ trụ cấp 1 xấp xỉ 7,9km/s. Nếu vượt qua vận tốc này, vật sẽ bay vào vũ trụ và trở thành một vệ tinh nhân tạo của Trái Đất.

Sputnik 1 – Mở Đầu Kỷ Nguyên Chinh Phục Vũ Trụ

Sputnik 1, là vệ tinh nhân tạo đầu tiên trên thế giới, được phóng lên quỹ đạo vào ngày 4 tháng 10 năm 1957. Vệ tinh này được chế tạo bởi Liên Xô cũ và sử dụng tên lửa R-7. Được coi là bước ngoặt quan trọng, Sputnik 1 đánh dấu khởi đầu cho một kỷ nguyên mới khi con người chinh phục vũ trụ. Dự án vệ tinh này do Sergey Korolyov cùng với Keldysh M. V., Tikhonravov M. K. và các nhà khoa học khác phụ trách.

Vệ Tinh Viễn Thông – Kỳ Tích Của Công Nghệ

Vệ tinh viễn thông là loại vệ tinh đặc biệt, nằm ở vị trí địa tĩnh trên quỹ đạo và có chu kỳ quay bằng chu kỳ quay của Trái Đất. Với vị trí này, chúng có thể phục vụ việc truyền tải thông tin trên toàn cầu. Một mạng lưới vệ tinh viễn thông sẽ mang lại sự kết nối liên tục và rộng lớn. Vinasat-1, vệ tinh viễn thông đầu tiên của Việt Nam, được phóng lên quỹ đạo năm 2008 từ bãi phóng Kourou, Guyana thuộc Pháp. Dự án này đã được đầu tư hơn 300 triệu USD.

Vượt Qua Giới Hạn – Vận Tốc Vũ Trụ Cấp 2 và Cấp 3

Muốn đi xa hơn vào vũ trụ, chúng ta cần đạt được vận tốc vũ trụ cấp 2. Vận tốc này là giá trị tối thiểu mà vật phải đạt để thoát khỏi trường hấp dẫn của Trái Đất. Để tính toán vận tốc này, chúng ta sử dụng công thức:

Cơ năng khi vật thoát khỏi lực hấp dẫn = cơ năng nơi phóng = động năng + thế năng.

Đối với vận tốc vũ trụ cấp 3, đó là giá trị tối thiểu để vật phóng từ Trái Đất thoát ra khỏi trường hấp dẫn của Mặt Trời. Đối với Trái Đất xoay quanh Mặt Trời với tốc độ khoảng 29,8 km/s, để thoát ra khỏi hệ Mặt Trời, vận tốc phải đạt ít nhất 12,3 km/s trong hướng của véc tơ tốc độ Trái Đất quanh quỹ đạo. Tóm lại, để vật thoát ra khỏi trường hấp dẫn của Mặt Trời cần đạt vận tốc vũ trụ cấp 3.

Hãy cùng tìm hiểu thêm về vận tốc vũ trụ và những bí mật hấp dẫn khác về vũ trụ tại Izumi.Edu.VN!

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Công thức