An ability of a satellite to remain on its orbitorbitorbit results of a balance between its velocity and the gravitational force exerted by the Earth. Without this balance, the satellitesatellitesatellite would fly in a straight line off into space or fall back to the Earth.
The larger the radiusradiusradius of the satellite orbit, the smaller its velocity.
Rd37zsdLAiHTZ
Ilustracja interaktywna przedstawia kulę ziemską oraz orbitę okrążającego ją obiektu (koła), zaznaczoną jako okrąg narysowany linią przerywaną. Ze środka obiektu wychodzą dwa wektory, jeden w kierunku środka Ziemi opisany numerem 1, drugi styczny do orbity opisany numerem 2. Promień Ziemi zaznaczony jest linią żółtą i podpisany R z indeksem dolnym E, promień orbity linią pomarańczową i podpisany r. Na ilustracji widoczne są numery, a na nich podpisy. 1. force of gravity {audio}, 2. velocity {audio}.
Ilustracja interaktywna przedstawia kulę ziemską oraz orbitę okrążającego ją obiektu (koła), zaznaczoną jako okrąg narysowany linią przerywaną. Ze środka obiektu wychodzą dwa wektory, jeden w kierunku środka Ziemi opisany numerem 1, drugi styczny do orbity opisany numerem 2. Promień Ziemi zaznaczony jest linią żółtą i podpisany R z indeksem dolnym E, promień orbity linią pomarańczową i podpisany r. Na ilustracji widoczne są numery, a na nich podpisy. 1. force of gravity {audio}, 2. velocity {audio}.
The force of gravityforce of gravityforce of gravity acts as a centripetal force in the movement of an object circulating around the planet, e.g. Earth.
where:
G – gravitational constant, MIndeks dolny ZZ – mass of the Earth, m – mass of the satellite, r – radiusradiusradius of the satellite orbit, v – velocity of the satellite.
Using above equation the orbital velocity can be derived:
The first cosmic velocityfirst cosmic velocityfirst cosmic velocity is the minimum velocity that should be given to the body (velocity vector is tangenttangenttangent to the surface of the Earth), so that it can circulate in a circular orbitorbitorbit with a radius equal to the Earth's radiusradiusradius.
The following figure shows the trajectories of bodies ejected horizontally. When we give the body a velocity equal to the first cosmic velocity, the body will circulate the Earth in a uniform circular motion.
In the case when we give the body a velocity lower than the first cosmic velocity, the body will fall to Earth, the quicker, the lower the velocity.
R1OQEw4jL6JwK
Na rysunku przedstawiona jest kula ziemska, na której zaznaczona jest wieża, z której wystrzeliwany jest obiekt. Zaznaczone są tory obiektów wystrzeliwanych z prędkością mniejszą od pierwszej prędkości kosmicznej oraz orbita obiektu wystrzelonego z pierwszą prędkością kosmiczną (zielony wektor). Tor obiektu wystrzelonego z najmniejszą prędkością jest łukiem kończącym się najbliżej bieguna Ziemi. Tor obiektu wystrzelonego z większą prędkością jest łukiem kończącym się w jednej czwartej długości Ziemi. Tor obiektu wystrzelonego z jeszcze większą prędkością jest łukiem kończącym się w połowie długości Ziemi. Tor obiektu wystrzelonego z pierwszą prędkością kosmiczną jest okręgiem wokół Ziemi.
The first cosmic velocityfirst cosmic velocityfirst cosmic velocity is the minimum velocity that should be given to the body (velocity vector is tangenttangenttangent to the surface of the Earth), so that it can circulate in a circular orbit with a radius equal to the Earth's radiusradiusradius.
The time the satellitesatellitesatellite takes to make one full orbitorbitorbit around an object is called periodperiodperiod.
Exercises
R1EwBCN0OMzo0
Exercise 1
Determine which sentences are true. Możliwe odpowiedzi: 1. The orbital period is the time which the object takes to travel the circumference of its orbit., 2. The orbital velocity depends on the mass of the satellite., 3. The magnitude of the first cosmic velocity is 7,9 kilometres per second., 4. The orbital velocity of the satellite depends on its altitude above Earth.
Determine which sentences are true. Możliwe odpowiedzi: 1. The orbital period is the time which the object takes to travel the circumference of its orbit., 2. The orbital velocity depends on the mass of the satellite., 3. The magnitude of the first cosmic velocity is 7,9 kilometres per second., 4. The orbital velocity of the satellite depends on its altitude above Earth.
Determine which sentences are true.
The orbital period is the time which the object takes to travel the circumference of its orbit.
The orbital velocity depends on the mass of the satellite.
The magnitude of the first cosmic velocity is .
The orbital velocity of the satellite depends on its altitude above Earth.
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Exercise 2
A satellite orbits the Earth at 515 km above its surface. How long does it take to travel one full circle?
5690 s.
Exercise 3
Explain in English why the satellites orbiting the Earth do not fall down.
R17zSdfdNNnK2
Exercise 4
Wersja alternatywna ćwiczenia: Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly. Możliwe odpowiedzi: 1. okres obiegu - period, 2. satelita - orbit, 3. promień - radius, 4. pierwsza prędkość kosmiczna - first cosmic velocity, 5. siła grawitacji - force of gravity, 6. orbita - satellite
Wersja alternatywna ćwiczenia: Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly. Możliwe odpowiedzi: 1. okres obiegu - period, 2. satelita - orbit, 3. promień - radius, 4. pierwsza prędkość kosmiczna - first cosmic velocity, 5. siła grawitacji - force of gravity, 6. orbita - satellite
Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly.
okres obiegu - period
satelita - orbit
promień - radius
pierwsza prędkość kosmiczna - first cosmic velocity
siła grawitacji - force of gravity
orbita - satellite
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
R1Nd7cxaPLamX1
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Match Polish terms with their English equivalents.
satelita
orbit
okres obiegu
satellite
force of gravity
period
siła grawitacji
first cosmic velocity
pierwsza prędkość kosmiczna
orbita
Source: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
