úniková rýchlosť, známa tiež ako kozmická prvá rýchlosť, je minimálna rýchlosť, ktorú musí nejaký objekt bez pohonu dokázať uniknúť z gravitačnej príťažlivosti masívnych telies, ako napr. planét a hviezd. úniková rýchlosť je skalárna veľkosť ktorú je možné vypočítať, keď sa všetka kinetická energia tela prevedie do formy gravitačná potenciálna energia.
Pozri tiež: Päť fyzikálnych objavov, ku ktorým došlo pri nehode
Ako sa počíta úniková rýchlosť?
Úniková rýchlosť sa získa za predpokladu, že celá energiekinetika prítomný v okamihu uvoľnenia tela sa transformuje na energiepotenciálgravitačné, preto neberieme ohľad na akciu silydisipatívny, ako ťahať darovať.
Napriek tomu, že je a rýchlosť, úniková rýchlosť je vyliezť, keďže ona nezávisí to od smeru do ktorého je orgán vypustený: byť a vertikálne spustenie, alebo dokonca v smere tangenciálny, aké rýchle musí byť telo, aby mohlo uniknúť z gravitačného poľa, je rovnaké.
Okrem toho, že nezávisí od smeru spustenia, závisí úniková rýchlosť aj od telesnej hmotnosti, ale od cestovinyzplanéty.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Ďalej je uvedený výpočet, ktorý sa vykonáva na určenie vzorec únikovej rýchlosti, aby sme to dosiahli, vyrovnáme kinetickú energiu s gravitačnou potenciálnou energiou, pozorujeme:
M a M - hmotnosť tela a planéty (kg)
g - gravitačné zrýchlenie (m / s²)
G - konštanta univerzálnej gravitácie (6.67.10-11 Nm² / kg²)
R - vzdialenosť od stredu planéty (m)
v - úniková rýchlosť (m / s)
Pri výpočte sa zohľadnil vzorec: gravitácia, dané pomerom medzi hmotnosťou planéty a druhou mocninou jej priemerného polomeru, vynásobené konštantnýgravitačné. Získaný výsledok ukazuje, že úniková rýchlosť závisí iba od hodnoty blesk a cestoviny planéty, tak si spočítajme, aká je úniková rýchlosť telesa, ktoré sa premieta z povrchu Zeme na hladinu mora:
Predložený výpočet ukazuje, že ak je objekt vypustený z povrchu Zeme, minimálna rýchlosť je 11,2 km / s, pri absencii disipatívnych síl unikne toto teleso z obežnej dráhy Zeme.
Pozri tiež: Čo sú čierne diery a čo o nich vieme?
Orbitálna rýchlosť alebo druhá kozmická rýchlosť
Rýchlosťorbitálny, taktiež známy ako rýchlosťkozmickýPondelok, je rýchlosť, s akou sa obiehajúci objekt pohybuje okolo svojej hviezdy. Orbitálna rýchlosť je vždy dotyčnicaàtrajektória telesa na obežnej dráhe, pre jeho výpočet hovoríme, že gravitačná ťahová sila je to rovnocenné s dostredivá sila, ktorá udržuje telo v Kruhový pohyb alebo napríklad na eliptickej trajektórii.
Ďalej uvádzame vzorec, ktorý sa používa na výpočet orbitálnej rýchlosti.
Vzorec zohľadňuje hmotnosť hviezdy, v ktorej obieha teleso, ako aj polomer jej obežnej dráhy, meraný od centrum tej hviezdy. Z tohto vzorca a vzoru použitého na výpočet rýchlosťvvýfuk, je možné vytvoriť vzťah medzi týmito dvoma rýchlosťami, tento vzťah je uvedený nižšie:
vyriešené cviky
Otázka 1)(SZO) Kniha amerického spisovateľa sci-fi Roberta Ansona Heinleina (1907-1988) znie: „Výber personálu lebo prvá ľudská výprava na Mars bola uskutočnená na základe teórie, že najväčším nebezpečenstvom pre človeka je sám človek. muži. V tom čase - osem pozemských rokov po založení prvej ľudskej kolónie na Mesiaci - musela byť medziplanetárna cesta ľudských bytostí uskutočnené na obežných dráhach voľného pádu, pričom zo Zeme na Mars bolo stopäťdesiatosem pozemských dní a naopak, plus čakanie na Marse z stopäťdesiatpäť dní, kým sa planéty pomaly nevrátia na svoje predchádzajúce pozície, čo umožní existenciu spiatočnej obežnej dráhy. “ (prispôsobené)
(HEINLEIN, R. THE. Cudzinec v cudzej krajine. Rio de Janeiro: Artenova, 1973, s. 3).
Zvážte pomer medzi hmotami Zeme a Marsu rovný 9 a pomer medzi lúčmi Zeme a Marsu rovný 2 zvážte ďalej, že neexistujú žiadne trecie sily a že úniková rýchlosť tela je minimálna rýchlosť, s ktorou musí byť vypustená z povrchu hviezdy, aby mohla prekonať gravitačné pôsobenie tejto hviezdy hviezda.
Skontrolujte, čo je správne.
01) Úniková rýchlosť telesa je priamo úmerná druhej odmocnine pomeru medzi hmotnosťou a polomerom planéty.
02) Úniková rýchlosť kozmickej lode z povrchu Zeme je nižšia ako úniková rýchlosť, s ktorou musí byť rovnaká kozmická loď vypustená z povrchu Marsu.
04) Úniková rýchlosť kozmickej lode nezávisí od jej hmotnosti.
08) Aby kozmická loď obehla okolo planéty Mars, musí byť jej rýchlosť úmerná polomeru obežnej dráhy.
16) Kozmická loď s vypnutými motormi a približujúcou sa k Marsu je vystavená sile, ktorá závisí od jej rýchlosti.
Súčet správnych alternatív sa rovná:
a) 12
b) 3
c) 5
d) 19
e) 10
Riešenie
Alternatíva C.
Poďme analyzovať každú z alternatív:
01 – REÁLNY - Vzorec únikovej rýchlosti závisí od druhej odmocniny hmotnosti planéty a jej polomeru.
02 – NEPRAVDA - Na overenie tejto skutočnosti je potrebné použiť vzorec únikovej rýchlosti, ktorý je potrebné zohľadniť hmotnosť Zeme je 9-násobok hmotnosti Marsu a polomer Zeme je 2-násobok polomeru Mars:
Podľa uznesenia je úniková rýchlosť Zeme vyššia ako úniková rýchlosť Marsu, takže tvrdenie je nepravdivé.
04 – REÁLNY - Potrebujeme iba analyzovať vzorec únikovej rýchlosti, aby sme zistili, že to závisí iba od hmotnosti planéty.
08 – NEPRAVDA - Orbitálna rýchlosť musí byť nepriamo úmerná druhej odmocnine orbitálneho polomeru.
16 – NEPRAVDA - Sila, ktorá priťahuje kozmickú loď na Mars, je gravitačná a jej veľkosť sa dá vypočítať podľa zákona o univerzálnej gravitácii. Podľa tohto zákona je gravitačná príťažlivosť úmerná súčinu hmotností a nepriamo úmerná na druhú zo vzdialeností nie je v tomto zákone spomenuté nič o veľkosti rýchlosti, takže alternatíva je nepravdivé.
Súčet alternatív sa rovná 5.
Otázka 2) (Cefet MG) Raketa je vypustená z planéty s hmotnosťou M a polomerom R. Minimálna rýchlosť potrebná na to, aby unikla gravitačnému ťahu a vydala sa do vesmíru, je daná:
)
B)
ç)
d)
a)
Riešenie
Alternatíva C.
Vzorec použitý na výpočet únikovej rýchlosti je uvedený v písmene C, ako je vysvetlené v článku.
Autor: Rafael Hellerbrock
Učiteľ fyziky
