Rozdiel medzi rýchlosťou úniku a rýchlosťou obežného kolesa

Uniknite rýchlost 'proti orbitálnej rýchlosti

Úniková rýchlosť a orbitálna rýchlosť sú dva veľmi dôležité pojmy zahrnuté vo fyzike. Tieto koncepcie sú veľmi dôležité v oblastiach, ako sú satelitné projekty a atmosférická veda. Úniková rýchlosť je dôvodom, prečo máme atmosféru a mesiac ju nemá. Aby sme vynikali v relevantných oblastiach, je nevyhnutné, aby sme týmto pojmom rozumeli. Tento článok sa pokúsi porovnať únikovú rýchlosť s orbitálnou rýchlosťou, ich definície, výpočty, podobnosti a nakoniec rozdiely..

Uniknite z rýchlosti

Ako vieme z teórie gravitačného poľa, objekt s hmotnosťou vždy priťahuje akýkoľvek iný objekt, ktorý je umiestnený v konečnej vzdialenosti od objektu. Keď sa vzdialenosť zvyšuje, sila medzi dvoma objektmi sa znižuje s inverzným štvorcom vzdialenosti. V nekonečne je sila medzi dvoma objektmi nula. Potenciál bodu okolo hmoty je definovaný ako práca, ktorá sa musí urobiť, aby sa predmet jednotkovej hmoty dostal z nekonečna do daného bodu. Pretože vždy existuje príťažlivosť, práca musí byť negatívna; preto je potenciál v určitom bode vždy záporný alebo nulový. Potenciálna energia je potenciál vynásobený hmotnosťou privedeného objektu. Úniková rýchlosť je definovaná ako rýchlosť, ktorá musí byť daná objektu, aby bol poslaný do nekonečna bez akejkoľvek inej sily. Pokiaľ ide o energiu, kinetická energia v dôsledku danej rýchlosti sa rovná potenciálnej energii. Touto rovnosťou dostaneme únikovú rýchlosť ako druhú odmocninu (2GM / r). Ak r je radiálna vzdialenosť od bodu, meria sa potenciál.

Orbitálna rýchlosť

Orbitálna rýchlosť je rýchlosť, ktorú musí objekt udržiavať, aby bol na určitej obežnej dráhe. Pre objekt, ktorý ide na obežnú dráhu s polomerom r, je orbitálna rýchlosť daná druhou odmocninou (F r / m), kde F je čistá sila dovnútra a m je hmotnosť orbitálneho objektu. Vstupná sila v hromadnom systéme je GMm / r².  Nahradením tejto hodnoty dostaneme orbitálnu rýchlosť ako druhú odmocninu (GM / r). To sa dá dokázať aj pomocou mechanickej úspory energie v konzervatívnom poli. Je potrebné poznamenať, že orbitálna rýchlosť mení smer. Preto je to vlastne zrýchlenie, ale veľkosť rýchlosti sa nemení. Malé energetické straty v priestore spôsobujú zníženie tejto kinetickej energie a potom sa objekt dostane na nižšiu obežnú dráhu, aby sa stabilizoval.