Общий подход к описанию периодических колебаний и волн. Уравнения, описывающие движение плазмы, допускают периодические решения — колебания. В зависимости от типа возбуждения (граничных и начальных условий) периодически меняющимися величинами могут быть продольная или поперечная компоненты Е- и В-полей, значения ne, ni и другие параметры, определяющие локальное состояние плазмы. При классификации волн в плазме по характеристикам осциллирующих Е-, В-полей различают электромагнитные (возбуждаются колебания как Е, так и В) и электростатические (заметно осциллирует лишь Е). По взаимному расположению волнового вектора k и внешнего постоянного магнитного поля В0 различают параллельные (k || В0) и перпендикулярные волны (kВ0).При запуске ракеты по и против орбитальной скорости движения Земли имеем:
и
.
космической скоростью называется минимальная скорость, которую необходимо сообщить телу, чтобы оно могло упасть в заданную точку Солнца. Такая скорость зависит от положения точки на поверхности Солнца.
Получим выражение для
. Пусть на старте ракета движется вместе с Землей вокруг Солнца со скоростью
. При выходе из зоны земного притяжения скорость ракеты будет
. Для того, чтобы ракета упала в заданную точку Солнца, ее надо затормозить. Наименьшая энергия для замедления предполагает противоположное направление скоростей
и
. Следовательно,
. Энергия, приходящаяся на единицу массы ракеты, равна:
. (7.32)
Учитывая, что
, (7.33)
имеем:
. (7.34)
Тогда выражение для
будет иметь вид:
(7.35)
В предыдущих выражениях предполагается, что
, где
- расстояние ракеты до центра Солнца при ее максимальном удалении (
- см. Рис. 7.2). Если
, то траектория ракеты — эллипс с большой полуосью:
. (7.36)
Пусть
- расстояние от центра Солнца до ближайшей вершины эллипса. Расстояние
однозначно определяет вершину эллипса, а вместе с ней и линию на поверхности Солнца, на которой будет лежать точка падения. Большая ось эллипса:
. Подставив это выражение в предыдущее уравнение, придем к квадратному уравнению для
. Меньший корень этого уравнения равен:
. (7.37)
космическая скорость определяется из закона сохранения энергии:
(7.38)
или
. (7.39)
Перепишем последнее соотношение:
. (7.40)
Для
скорость принимает максимальное значение (
), а для
- минимальное (
). Расчеты показывают, что
(прямолинейное движение по направлению к центру Солнца) и
(тело падает в задней по отношению к Земле точке Солнца).
Для сообщения спутнику необходимой скорости желательно использовать линейную скорость вращения Земли, т.е. запускать спутник с запада на восток. Линейная скорость -точек экватора около
, т.е. можно получить выигрыш в скорости в несколько процентов.
| Законы Кеплера |