Mavzu-1: Kosmonavtika fani va uning rivojlanish bosqichlari

Mavzu: Uchayotgan Kosmik Apparatga ta’sir etuvchi kuchlar. Vaznsizlik. Tortishish markaziy maydoning ta’siri.
Reja:
1.Erkin harakatlanayotgan KA gat a’sir etuvchi kuchlar.
2.n ta jism masalasi va uning KA harakatiga tadbig’i.
3.Vaznsizlik.
4.Gravitasion maydon-markaziydir.
Kosmik Apparat kosmik fazoda harakatlanish jarayonida unga bir qator tabiat kuchlari ta’sir qiladi. Bu kuchlardan biri butun olam tortishish kuchidir. U quyidagicha ta’riflanadi: har qanday ikki moddiy nuqta bir-birini shunday kuch bilan tortishadiki, u nuqtalar massalariga to’g’ri proporsional, ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proporsionaldir.
(1)
bu yerda F –ikki jism orasidagi tortishish kuchi
m₁ va m₂ moddiy nuqtalar massasi
r-ular orasidagi masofa
f=6,672*10^-11 -gravatasion doimiy.
Bu yerdagi massani gravatasion massa deyiladi. Tajribalar inert va gravatasion massalarning o’zaro ekvivalentligini isbotlagan. Kosmik uchishlarda tortishish kuchidan tashqari muhitning ta’sir kuchi ham mavjud. Shuning uchun balandlikka bog’liq ravishda atmosferaning quYuq qatlamlari KA ga aerodinamik kuch bilan ta’sir qiladi. Aerodinamik kuch siyrak qatlamlarda KA uzoq vaqt harakatlanganida xisobga olinadi, ammo o’ta siyrak muhitda esa hisobga olinmaydi. Quyosh nurlanishining bosim kuchi ham mavjud bo’lib, planetalar aro fazoda e’tiborga olinadi. Chunki uchish davomiyligi katta bo’lganda KA massasi kichik bo’lsa, yorug’lik bosimi albatta seziladi. Shuningdek KA ga koinotda fazodagi elektr va magnit maydonlarining ta’sir kuchi ham kuzatiladi. Ular KA ning xususiy massalar markazi atrofida harakatlanishiga ta’sir ko’rsatadi. Bu kuchlardan tashqari KA ga kosmosda uchrab turuvchi meteoritlar ta’siri kuchi mavjuddir.
KA ning kosmik fazodagi passiv harakati Yer, Oy, Quyosh va sayyoralarning tortish kuchi ta’siri ostida bo’ladi. U osmon mexanikasida n ta jism masalasini beradi. Bu masala xususiy xol uchun yechilgan KA bilan Quyosh, Oy, Yer, sayyoralar orasidagi masofa, ularning massalari, ularning KA ga bergan tezlanish miqdori va yo’nalishi aniqdir. KA ga berilgan M massali jism orqali gravatasion tezlanish:
a₂= (2)
orqali aniqlanadi.
Har bir kosmik jismning bergan tezlanishi alohida (2) orqali aniqlanib, ularni vektorlarni qo’shish qonuni asosida natijaviy tezlanish hisoblanadi va KA ning berilgan momentdagi vaziyati va tezligini aniqlaydi. Bu usulda tezlanishni o’zgarmas deb olingan, ammo tezlanish o’zgaruvchandir. Hisoblash aniqligini oshirish uchun qadamni kichraytiriladi. Natijada hisoblash qiyinlashadi. Hozirgi kunda hisoblashlar EHM yordamida amalga oshiriladi. Kosmik fazoda KA ilgarilanma erkin harakatlanganda, uning barcha qismlari bir xil tezlikka ega bo’ladi. Chunki KA ga osmon jismlarining tortishish kuchi ta’sir etib, uning har bir detaliga bir xil tezlanish beradi (2) va bir xil trayektoriya bo’ylab harakatlanadi. Natijada KA ichida pol, potolok (ship) degan so’zning ma’nosi yo’qoladi. Demak, Yerning tortishi korablga nisbatan jismlarning harakatlanishiga ta’sir qilmaydi. Erkin va ilgarilanma harakatlanayotgan jismga faqatgina birgina tortishish kuchi ta’siridagi holatga vaznsizlik deyiladi.
Vaznsizlik holatda KAni tashkil etuvchi detallarning bir-biriga nisbatan vazni yo’qoladi, ya’ni kosmonavt o’zi o’tirgan kresloga bosmaydi, osilgan lampa shnurga taranglik berib tortmaydi va hakozo. Tashqi boshqa kuchlarning paydo bo’lishi vaznli holatni vujudga keltiradi. Fazoda gravatasion tezlanishning o’zgarishi turli xil bo’lib, maxsus holatni hosil qiladi. Bu holat osmon jismlarga yo’naktirilgan KA larni navigasiyalash e’tiborga olinadi.
Kosmik apparat harakat traektoriyasini aniq hisoblashda barcha ta’sirlarni e’tiborga olish shart emas. Agar KA sayyoradan etarlicha uzoqda bo’lsa asosiy ta’sir etuvchi Quyosh bo’ladi. KA ga asosiy ta’sir etuvchi Yer bo’lsa, Quyoshning ta’siri kichik bo’lib , u KA predmetlarining bortga nisbatan harakatiga qo’shila olmaydi. Bu hol Oy va boshqa sayyoralar uchun ham tegishlidir. Shuning uchun kosmonavtikada bu masala yani cheklangan ikki jism masalasi deb olinadi va oson hak qilinadi. Osmon jismi (Yer va osmon jismlari) bir jinsli sfera deb olinsa, uning massalar markazi sfera markazida joylashgan deb olib, uning tortishish maydoni markaziy yoki sferik deb ataladi. Bu maydonda KAning harakatlanish qonunlari inergiya integrali asosida keltirib chiqariladi. Passiv harakat qilayotgan KA kinetik va potensial energiyaga ega. Yani
E_k= E_p = -
Potensial energiya manfiy qiymatga ega. U holda saqlanish qonuniga asosan
(1)
Tenglamaning chap tomoni boshlang’ich kinetik va potensial energiyalar, o’ng tomoni ixtiyoriy vaqt momentidagi energiyadir.

1. 
   ni m ga qisqartirsak va matematik o’zgartirsak
   

yoki

Energiya integrali kelib chiqadi.
k=f M, yer uchun k=3,986005 x 10⁵ km³/ s²
k₀=1,327 x 12438 x 10¹¹ km³/ s²
Demak energiya integrali asosida uchirilgan KA larga kerakli bo’lgan tezliklarni nazariy asosida hisoblanadi va amalda ushbu tezlik beriladi.
Nazorat savollari:

1. 
   Gravitatsion kuchini ta’riflag.
   
2. 
   Kosmik aparatiga harakatiga qanday jisimlar ta’sir ko’rsatadi.
   
3. 
   n ta jism masalasi nima?
   
4. 
   Vazinsizlik xodisasini tushintiring.
   
5. 
   Qanday maydon markaziydir.