1. Каково определение второй космической скорости? 2. Если орбита спутника, который движется в направлении Земли

Конечно, я могу помочь с этими задачами по космическим скоростям. Давайте начнем со второй космической скорости.

1. Вторая космическая скорость - это минимальная скорость, которую должен иметь объект, чтобы оставаться на орбите вокруг Земли без помощи дополнительных тяговых устройств. Она также называется круговой скоростью.

Обоснование: Когда объект движется по орбите, гравитационная сила, действующая на него со стороны Земли, компенсирует центростремительное ускорение. Вторая космическая скорость определяется таким образом, что центростремительное ускорение и гравитационная сила в точности равны и противодействуют друг другу. Именно это позволяет объекту находиться на орбите без падения на Землю или улета в космос.

Формула для вычисления второй космической скорости:

\[V = \sqrt{\frac{G \cdot M}{R}}\]

Где:
\(V\) - вторая космическая скорость,
\(G\) - гравитационная постоянная (\(6.67430 \times 10^{-11} \, \text{м}^3/\text{кг} \cdot \text{с}^2\)),
\(M\) - масса Земли (\(5.972 \times 10^{24} \, \text{кг}\)),
\(R\) - радиус орбиты спутника от центра Земли.

2. Если орбита спутника находится ниже геостационарной орбиты, то спутник будет опережать вращение Земли. Это означает, что спутник будет обращаться вокруг Земли быстрее, чем Земля вращается вокруг своей оси. В результате спутник будет совершать больше оборотов вокруг Земли за единицу времени, чем Земля.

3. Атмосфера Земли действительно оказывает влияние на скорость искусственных спутников. Она приводит к замедлению движения спутников и, следовательно, уменьшает их скорость. При взаимодействии с атмосферой спутник испытывает силы сопротивления, которые приводят к потере кинетической энергии и замедлению его движения.

4. Если спутник перемещается на орбиту с четырьмя раза большим радиусом, его период обращения увеличится в 16 раз. Вернее, период обращения спутника зависит от длины окружности орбиты, которую он проходит за один оборот. Поскольку радиус новой орбиты в 4 раза больше, длина окружности тоже увеличится в 4 раза, а значит и период обращения увеличится в 4 * 4 = 16 раз.

5. Период обращения геостационарного спутника над одной точкой экватора составляет примерно 24 часа. Геостационарные спутники находятся на орбите, находящейся на высоте около 35 786 километров над поверхностью Земли и вращаются вокруг Земли с той же скоростью, с которой Земля вращается вокруг своей оси. Это позволяет спутнику всегда находиться над той же точкой над экватором, что особенно удобно для телекоммуникационных спутников.

6. Нет, спутники не могут летать самостоятельно. Они нуждаются в физическом воздействии для поддержания своей орбиты и скорости. Единственным источником тягового усилия спутника является его двигатель. Спутники двигаются по орбитам вокруг планеты благодаря двум основным силам: гравитационной силе, притягивающей их к планете, и центростремительной силе, которая заставляет их двигаться по окружности.