Conţinut

• paşi
• sfaturi

Viteza de evacuare este cea necesară pentru ca un obiect să depășească atracția gravitațională a planetei pe care se află. O rachetă, de exemplu, trebuie să atingă viteza de evadare pentru a părăsi Pământul și a intra în spațiul exterior.

paşi

Metoda 1 din 2: Înțelegerea vitezei de evadare

1. 

   Setați viteza de evacuare. Se referă la viteza pe care un obiect trebuie să o atingă pentru a depăși atracția gravitațională a planetei pe care se află, putând astfel să meargă către spațiu. O planetă mai mare are mai multă masă și necesită o viteză de evacuare mult mai mare decât o planetă mai mică, cu mai puțină masă.
2. Începeți cu conservarea energiei. Ea afirmă că energia totală dintr-un sistem izolat rămâne aceeași. Derivația de mai jos funcționează cu un sistem de rachetă Pământ și presupune că sistemul analizat este izolat.
   • În conservarea energiei, energiile potențiale și cinetice sunt inițiale și finale, fiind faptul că reprezintă energia cinetică și reprezintă energia potențială.
3. Definiți energiile cinetice și potențiale.
   • Energia cinetică este energia mișcării, fiind egală cu, astfel încât aceasta reprezintă masa rachetei și reprezintă viteza acesteia.
   • Energia potențială este energia rezultată din poziția unui obiect în raport cu corpurile prezente în sistem. În fizică, este în general definit ca fiind egal cu o distanță infinită de Pământ. Deoarece forța gravitațională este atractivă, energia potențială a rachetei va fi întotdeauna negativă (și cu cât este mai mică cu cât este mai aproape de Pământ). Energia potențială din sistemul de rachetă Pământ va fi scrisă întrucât, deoarece reprezintă constanta gravitațională a lui Newton, reprezintă masa Pământului și reprezintă distanța dintre centrele celor două mase.
4. Înlocuiți expresiile în conservarea energiei. Când atinge viteza minimă necesară pentru a scăpa de atmosferă, racheta se va opri la o distanță infinită de Pământ, astfel încât. Apoi va înceta să mai simtă atracția gravitațională a Pământului și nu se va mai întoarce niciodată, la fel și el.
5. Găsiți valoarea de.
   • În ecuația de mai sus, reprezintă viteza de evacuare a rachetei - viteza minimă necesară pentru a scăpa de atracția gravitațională a Pământului.
   • Rețineți că viteza de evacuare este independentă de masa rachetei. Masa se reflectă atât în ​​energia potențială a gravitației Pământului, cât și în energia cinetică a mișcării rachetei.

Metoda 2 din 2: Calcularea vitezei de evacuare

1. Lucrați cu ecuația pentru viteza de evadare.
   • Ecuația presupune că planeta pe care vă aflați este sferică și are o densitate constantă. În lumea reală, viteza de evadare depinde de poziția sa pe suprafață, deoarece o planetă se dovedește a fi mai largă la ecuator datorită rotației, în plus față de ușoare variații de densitate datorită compoziției sale.
2. Înțelegeți variabilele din ecuație.
   • este constanta gravitațională a lui Newton. Valoarea acestei constante reflectă faptul că gravitația este o forță incredibil de slabă. A fost determinat experimental în 1798 de Henry Cavendish, dar s-a dovedit remarcabil de dificil de măsurat cu exactitate.
     • poate fi scris numai folosind unități de bază, cum ar fi, deoarece.
   • Masa și raza sunt dependente de planeta de la care doriți să scăpați.
   • Este necesară conversia valorilor în sistemul internațional. Cu alte cuvinte, masa trebuie să fie exprimată în kilograme (), iar distanța trebuie să fie exprimată în metri (). Dacă întâlniți valori în diferite unități, cum ar fi kilometri, efectuați conversia.
3. Determinați masa și raza planetei pe care vă aflați. În cazul Pământului, presupunând că sunteți la nivelul mării, de ex.
   • Căutați pe internet o masă de mase și raze de pe alte planete sau luni.
4. Înlocuiți valorile din ecuație. Acum că aveți datele de care aveți nevoie, puteți începe să rezolvați.
5. A analiza. Nu uitați să verificați unitățile în același timp și să le anulați acolo unde este posibil, pentru a obține o soluție consistentă.
   • În ultima etapă, a fost posibilă conversia răspunsului prin înmulțirea valorii obținute de factorul de conversie.

sfaturi

• Deoarece constanta gravitațională a lui Newton este destul de dificil de măsurat cu exactitate, parametrul gravitațional standard este adesea cunoscut cu mult mai precis. Este posibil să o utilizați în schimb pentru a calcula viteza de evacuare.
  • Parametrul gravitațional standard al Pământului este egal cu.