Рівняння Ціолковського: опис, історія відкриття, застосування

Перший закон Ньютона

Будь-яке тіло рухається рівномірно і прямолінійно або знаходиться в спокої до тих пір, поки додані до нього зовнішні сили не змусять його змінити цей стан. Іншими словами вектор швидкості такого руху залишається постійним. Така поведінка тел також називається інерціальним рухом.

Будь-який інший випадок, при якому відбувається будь-яка зміна вектора швидкості, означає, що тіло має прискоренням. Цікавим прикладом в даному випадку є рух матеріальної точки по колу або будь-якого супутника по орбіті. В даному випадку відбувається рівномірний рух, але не прямолінійний, адже вектор швидкості постійно змінює напрямок, а отже, прискорення дорівнює нулю. Дана зміна швидкості можна обчислити за формулою v2 / r, де v – постійна величина швидкості, а r – радіус орбіти. Прискорення в цьому прикладі буде направлено до центру кола у будь-якої точки траєкторії руху тіла.

Виходячи з визначення закону, причиною зміни напрямку матеріальної точки може бути тільки сила. У її ролі (для випадку зі супутником) виступає гравітація планети. Тяжіння планет і зірок, як легко можна здогадатися, має велике значення в космодинамике загалом і при використанні рівняння Ціолковського, зокрема.