Sadržaj

• koraci
• Savjet

Brzina bijega je ona koja je potrebna da objekt svlada gravitacijsku privlačnost planeta na kojem se nalazi. Raketa, na primjer, mora dostići brzinu bijega kako bi napustila Zemlju i ušla u svemir.

koraci

Metoda 1 od 2: Razumijevanje brzine bijega

1. 

   Podesite brzinu bijega. Odnosi se na brzinu koju objekt treba postići da bi svladao gravitacijsku privlačnost planete na kojoj se našao i na taj način mogao ići u svemir. Veći planet ima veću masu i zahtijeva mnogo veću brzinu bijega od manjeg planeta s manjom masom.
2. Počnite s uštedom energije. Ona navodi da ukupna energija u izoliranom sustavu ostaje ista. Derivacija ispod djeluje sa raketnim sustavom Zemlje i pretpostavlja da je sustav koji se analizira izoliran.
   • U očuvanju energije potencijalna i kinetička energija su početne i konačne budući da predstavljaju kinetičku energiju i predstavljaju potencijalnu energiju.
3. Definirajte kinetičku i potencijalnu energiju.
   • Kinetička energija je energija pokreta, jednaka je, tako da predstavlja masu rakete i predstavlja njegovu brzinu.
   • Potencijalna energija je energija koja nastaje iz položaja objekta u odnosu na tijela prisutna u sustavu. U fizici se općenito definira kao jednaka beskonačnoj udaljenosti od Zemlje. Kako je gravitaciona sila privlačna, potencijalna energija rakete uvijek će biti negativna (i što je manje bliže Zemlji). Potencijalna energija u raketnom sustavu Zemlja tada će biti napisana kao, budući da predstavlja Newtonovu gravitacijsku konstantu, predstavlja Zemljinu masu i predstavlja udaljenost između središta dviju masa.
4. Zamijenite izraze za uštedu energije. Kada dostigne minimalnu brzinu potrebnu za bijeg iz atmosfere, raketa će se zaustaviti na beskonačnoj udaljenosti od Zemlje, tako da. Tada će prestati osjećati gravitacijsko povlačenje Zemlje i više se nikad neće vratiti, tako će i on.
5. Pronađite vrijednost.
   • U gornjoj jednadžbi predstavlja brzinu bijega rakete - minimalnu brzinu potrebnu za bijeg Zemljine gravitacijske sile.
   • Imajte na umu da brzina bijega nije ovisna o masi rakete. Masa se odražava i u potencijalnoj energiji gravitacije Zemlje i u kinetičkoj energiji kretanja rakete.

Metoda 2 od 2: Izračunavanje brzine bijega

1. Radite s jednadžbom za brzinu bijega.
   • Jednadžba pretpostavlja da je planet na kojem se nalazite sferičan i da ima stalnu gustoću. U stvarnom svijetu brzina bijega ovisi o njegovom položaju na površini, jer se ispostavlja da je planet okrenut na ekvatoru zbog rotacije, osim malih varijacija gustoće zbog svog sastava.
2. Shvatite varijable u jednadžbi.
   • je Newtonova gravitaciona konstanta. Vrijednost ove konstante odražava činjenicu da je gravitacija nevjerojatno slaba sila. Eksperimentalno ju je odredio Henry Cavendish, ali pokazalo se da je nevjerojatno teško precizno izmjeriti.
     • može se pisati samo pomoću osnovnih jedinica, kao, budući.
   • Masa i polumjer ovise o planeti s koje želite pobjeći.
   • Potrebno je pretvoriti vrijednosti u međunarodni sustav, Drugim riječima, masa mora biti izražena u kilogramima (), a udaljenost mora biti izražena u metrima (). Ako naiđete na vrijednosti u različitim jedinicama, poput milja, izvršite konverziju.
3. Odredite masu i polumjer planete na kojoj se nalazite. U slučaju Zemlje, pod pretpostavkom da ste na razini mora, e.
   • Pretražite na internetu tablicu masa i zraka s drugih planeta ili Mjeseca.
4. Zamijenite vrijednosti u jednadžbi. Sada kada imate potrebne podatke, moguće je započeti s rješavanjem.
5. Analizirati. Ne zaboravite istovremeno provjeriti jedinice i otkazati ih ako je moguće kako biste dobili dosljedno rješenje.
   • U posljednjem koraku odgovor je bilo moguće pretvoriti množenjem vrijednosti dobivene faktorom konverzije.

Savjet

• Budući da je Newtonovu gravitacijsku konstantu teško teško točno izmjeriti, često se poznaje standardni gravitacijski parametar mnogo preciznije. Moguće ga je koristiti umjesto za izračunavanje brzine bijega.
  • Zemljin standardni gravitacijski parametar jednak je.