Innehåll

• Steg
• tips

Flyktningshastigheten är den som är nödvändig för ett objekt att övervinna gravitationsattraktionen på planeten på vilken den ligger. En raket måste till exempel nå utrymningshastighet för att lämna jorden och komma in i rymden.

Steg

Metod 1 av 2: Förstå Escape Speed

1. 

   Ställ in utrymningshastigheten. Den hänvisar till hastigheten som ett objekt behöver nå för att övervinna gravitationsattraktionen på planeten som den befinner sig på och därmed kunna gå mot rymden. En större planet har mer massa och kräver en mycket högre flyktningshastighet än en mindre planet med mindre massa.
2. Börja med energibesparing. Hon säger att den totala energin i ett isolerat system förblir densamma. Derivationen nedan fungerar med ett jord-raket-system och antar att systemet som analyseras är isolerat.
   • Vid bevarande av energi är de potentiella och kinetiska energierna initiala och slutliga, eftersom de representerar den kinetiska energin och representerar den potentiella energin.
3. Definiera den kinetiska och potentiella energin.
   • Den kinetiska energin är rörelsens energi, som är lika med, så att den representerar rakets massa och representerar dess hastighet.
   • Potentialenergi är den energi som härrör från ett objekts position relativt kropparna som finns i systemet. I fysiken definieras det generellt som att det är lika med ett oändligt avstånd från jorden. Eftersom gravitationskraften är attraktiv kommer raketens potentiella energi alltid att vara negativ (och ju mindre desto närmare den är jorden). Den potentiella energin i Earth-raket-systemet kommer sedan att skrivas som eftersom den representerar Newtons gravitationskonstant, representerar jordens massa och representerar avståndet mellan de två massorna.
4. Byt ut uttryck i energibesparing. När den når den lägsta hastighet som krävs för att undkomma atmosfären kommer raketen att stanna på ett oändligt avstånd från Jorden, så att. Då kommer han att sluta känna jordens gravitationella drag och kommer aldrig tillbaka, det kommer han också att göra.
5. Hitta värdet på.
   • I ovanstående ekvation representerar den raketens utrymningshastighet - den lägsta hastighet som krävs för att undgå jordens gravitationskraft.
   • Observera att utrymningshastigheten är oberoende av raketmassan. Massan återspeglas både i den potentiella energin i jordens tyngdkraft och i den kinetiska energin i raketens rörelse.

Metod 2 av 2: Beräkna Escape Escape

1. Arbeta med ekvationen för flyktningshastighet.
   • Ekvationen antar att planeten du befinner dig på är sfärisk och har konstant densitet. I den verkliga världen beror utrymningshastigheten på dess position på ytan eftersom en planet visar sig vara bredare vid ekvatorn på grund av rotation, förutom små variationer i densitet på grund av dess sammansättning.
2. Förstå variablerna i ekvationen.
   • är Newtons gravitationskonstant. Värdet på denna konstant återspeglar det faktum att tyngdkraften är en otroligt svag kraft. Det bestämdes experimentellt 1798 av Henry Cavendish, men det har visat sig anmärkningsvärt svårt att mäta exakt.
     • kan bara skrivas med hjälp av basenheter, som, sedan.
   • Massa och radie är beroende av planeten du vill fly från.
   • Det är nödvändigt att konvertera värdena till det internationella systemet. Med andra ord måste massan uttryckas i kilogram () och avståndet måste uttryckas i meter (). Om du stöter på värden i olika enheter, till exempel miles, utför du konverteringen.
3. Bestäm massan och radien på planeten du befinner dig på. När det gäller jorden, förutsatt att du är i havsnivå, t.ex.
   • Sök på internet efter en tabell med massor och strålar från andra planeter eller månar.
4. Byt ut värdena i ekvationen. Nu när du har de data du behöver kan du börja lösa.
5. Analysera. Kom ihåg att kontrollera enheterna samtidigt och avbryt dem där det är möjligt för att få en konsekvent lösning.
   • I det sista steget var det möjligt att konvertera svaret genom att multiplicera värdet erhållet med konverteringsfaktorn.

tips

• Eftersom Newtons gravitationskonstant är ganska svårt att mäta exakt, är standardgravitationsparametern ofta känd mycket mer exakt. Det är möjligt att använda det istället för att beräkna utrymningshastigheten.
  • Jordens standardgravitationsparameter är lika med.