Menekülési sebesség: mi ez, képlet, gyakorlatok

szökési sebesség, más néven kozmikus első sebesség, az a minimális sebesség, amelyre bizonyos meghajtás nélküli tárgynak képesnek kell lennie elkerülni a hatalmas testek gravitációs vonzerejét, mint pl. bolygók és csillagok. a menekülési sebesség van skaláris nagyság amely akkor számítható ki, amikor a test összes mozgási energiája átalakul gravitációs potenciális energia.

Lásd még: Öt fizikai felfedezés, amely véletlenül történt

Hogyan számítják ki a menekülési sebességet?

A menekülési sebességet feltételezzük, hogy az egész energiakinetika test felszabadulásának pillanatában jelen van energialehetségesgravitációs, ezért figyelmen kívül hagyjuk a erőkdisszipatív, mint a húzás adományoz.

Van olyan sebesség, amellyel bármely testet kidobnak a Föld pályájáról.
Van olyan sebesség, amellyel bármely testet kidobnak a Föld pályájáról.

Annak ellenére, hogy a sebesség, a menekülési sebesség az mászik, mivel ő ez nem az iránytól függ amelyhez a testet elindítják: legyen a függőleges indítás, vagy akár az irányba érintő, a testnek milyen gyorsnak kell lennie, hogy el tudjon menekülni a gravitációs mezőből, ugyanaz.

Amellett, hogy a menekülési sebesség nem az indítási iránytól függ, a testtömegtől is függ, hanem a tésztanak,-nekbolygó.

Az alábbiakban bemutatjuk a számítást, amelyet a menekülési sebesség képlet, ehhez egyenlővé tesszük a kinetikus energiát a gravitációs potenciális energiával, figyeljük meg:

M és M - a test és a bolygó tömege (kg)

g - gravitációs gyorsulás (m / s²)

G - az univerzális gravitáció állandója (6.67.10-11 Nm² / kg²)

R - távolság a bolygó közepétől (m)

v - menekülési sebesség (m / s)

A bemutatott számítás figyelembe vette a gravitáció, amelyet a bolygó tömege és átlagos sugara négyzetének aránya ad meg megszorozva állandógravitációs. A kapott eredmény azt mutatja, hogy a menekülési sebesség csak a villám és a tészta számítsuk ki, mekkora egy test menekülési sebessége vetül ki a Föld felszínéről a tenger szintjén:

A számításhoz a Föld tömegét (M) és a Föld sugarát (R) használjuk
A számításhoz a Föld tömegét (M) és a Föld sugarát (R) használjuk

A bemutatott számítás azt mutatja, hogy ha egy tárgyat a Föld felszínéről indítanak, minimális sebességgel 11,2 km / s, disszipatív erők hiányában ez a test el fog menekülni a Föld pályájáról.

Lásd még: Mik azok a fekete lyukak, és mit tudunk róluk?

Orbitális sebesség vagy második kozmikus sebesség

Sebességorbitális, más néven sebességkozmikushétfő, az a sebesség, amellyel a keringő tárgy a csillag körül mozog. A keringési sebesség mindig tangensàröppálya a pályán lévő test, annak kiszámításához azt mondjuk, hogy a gravitációs húzóerő egyenértékű centripetális erő, amely bent tartja a testet körkörös mozgás vagy például egy elliptikus pályán.

Az alábbiakban bemutatjuk a keringési sebesség kiszámításához használt képletet, vegye figyelembe:

A képlet figyelembe veszi annak a csillagnak a tömegét, amelyben egy test kering, valamint pályájának sugarát a központ annak a csillagnak. Ebből a képletből és a kiszámításához használt képletből sebességban benkipufogó, kapcsolat létesíthető e két sebesség között, ez a kapcsolat az alábbiakban látható:

A menekülési sebesség megegyezik a pálya sebességének √2-szeresével
A menekülési sebesség megegyezik a pálya sebességének √2-szeresével

megoldott gyakorlatok

1. kérdés)(ki) Robert Anson Heinlein (1907-1988) amerikai tudományos-fantasztikus író könyve így szól: „A személyzet kiválasztása ugyanis az első emberi expedíció a Marsra azon elmélet alapján készült, hogy az emberre a legnagyobb veszélyt maga az ember jelentette. férfiak. Abban az időben - nyolc Föld évvel azután, hogy megalapították az első emberi kolóniát Lunán - az embereknek egy bolygóközi utat kellett megtenniük szabad esés körüli pályákon, százötvennyolc Földnapot és fordítva, a Földtől a Marsig tartva, plusz várakozást a Marson százötvenöt nap, amíg a bolygók lassan vissza nem térnek korábbi helyzetükhöz, lehetővé téve a visszatérő pálya létezését. ” (kiigazítva)

(HEINLEIN, R. A. Idegen egy idegen földön. Rio de Janeiro: Artenova, 1973, p. 3).

Tekintsük a Föld és a Mars tömegének 9-gyel egyenlő arányát, valamint a Föld és a Mars sugarainak 2-vel egyenlő arányát, vegyük figyelembe továbbá, hogy nincsenek súrlódási erők és a test menekülési sebessége az a minimális sebesség, amellyel a csillag felszínéről indítani kell, hogy túlléphessen ennek a gravitációs húzóerején. csillag.

Ellenőrizze, hogy mi a helyes.

01) A test menekülési sebessége egyenesen arányos a bolygó tömege és sugara közötti négyzetgyökével.

02) Egy űrhajó menekülési sebessége a Föld felszínéről alacsonyabb, mint az a menekülési sebesség, amellyel ugyanazt az űrhajót el kell indítani a Mars felszínéről.

04) Az űrhajó menekülési sebessége nem függ a tömegétől.

08) Ahhoz, hogy egy űrhajó a Mars körül keringhessen, annak sebességének arányosnak kell lennie a pálya sugárával.

16) Az űrhajó kikapcsolt motorjaival és a Mars felé közeledve a sebességétől függő erőnek van kitéve.

A helyes alternatívák összege megegyezik:

a) 12

b) 3

c) 5

d) 19

e) 10

Megoldás

C. alternatíva

Elemezzük az egyes alternatívákat:

01 – IGAZI - A menekülési sebesség képlete a bolygó tömegének sugara szerinti négyzetgyökétől függ.

02 – HAMIS - Ennek ellenőrzéséhez a menekülési sebesség képletét kell használni, ennek figyelembevételével a Föld tömege a Mars tömegének 9-szerese, a Föld sugara pedig a kétszerese Mars:

A felbontás szerint a Föld menekülési sebessége nagyobb, mint a Mars menekülési sebessége, ezért az állítás hamis.

04 – IGAZI - Csak a menekülési sebesség képletét kell elemeznünk, hogy lássuk, ez csak a bolygó tömegétől függ.

08 – HAMIS - A pálya sebességének fordítottan arányosnak kell lennie a pálya sugárának négyzetgyökével.

16 – HAMIS - Az erő, amely vonzza az űrhajót a Marsra, gravitációs, és nagysága az Univerzális Gravitáció Törvénye szerint kiszámítható. E törvény szerint a gravitációs vonzás arányos a tömegek szorzatával és fordítottan arányos a távolságok négyzetében ebben a törvényben semmit sem említünk a sebesség nagyságáról, tehát az alternatíva az hamis.

Az alternatívák összege 5.

2. kérdés) (Cefet MG) Rakéta indul az M tömegű és R sugarú bolygóról. A gravitációs húzás elől való kilépéshez és az űrbe jutáshoz szükséges minimális sebességet az alábbiak adják meg:

A)

B)

ç)

d)

és)

Megoldás

C. alternatíva

A menekülési sebesség kiszámításához használt képletet a C betű mutatja, amint azt a cikk elmagyarázta.

Rafael Hellerbrock
Fizikatanár

Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/velocidade-escape.htm

A szerelem 5 fajtája és főbb jellemzőik

O szerelemez egy összetett érzelem, és a jelentése személyenként változhat. A történelem során kö...

read more
7 jele annak, hogy a kutyája boldog, és otthon szeretne maradni

7 jele annak, hogy a kutyája boldog, és otthon szeretne maradni

A testbeszédnek a szövetségesnek kell lennie, amikor meg kell tudni, hogy kutyája boldog-e. Ennek...

read more
Luxus: A világ legdrágább bonbonja 40 ezer reálba kerül; fedezze fel ezt a gasztronómiai gyöngyszemet

Luxus: A világ legdrágább bonbonja 40 ezer reálba kerül; fedezze fel ezt a gasztronómiai gyöngyszemet

El tudja képzelni, hogy olyan csokoládét eszik, amely szinte műalkotás, és 40 000 R$-ba kerül? Me...

read more