Saturs

• Pakāpieni
• Padomi

Bēgšanas ātrums ir tāds, kāds nepieciešams objektam, lai pārvarētu planētas, uz kuras tas atrodas, gravitācijas pievilcību. Piemēram, raķetei jāsasniedz evakuācijas ātrums, lai pamestu Zemi un nonāktu kosmosā.

Pakāpieni

1. un 2. metode: izpratne par glābšanās ātrumu

1. 

   Iestatiet glābšanās ātrumu. Tas attiecas uz ātrumu, kas objektam jāsasniedz, lai pārvarētu planētas, uz kuras tas atrodas, gravitācijas pievilcību, tādējādi spējot doties kosmosa virzienā. Lielākai planētai ir lielāka masa, un tai ir nepieciešams daudz lielāks evakuācijas ātrums nekā mazākai planētai ar mazāku masu.
2. Sāciet ar enerģijas taupīšanu. Viņa norāda, ka kopējā enerģija izolētā sistēmā paliek tāda pati. Zemāk minētais atvasinājums darbojas ar Zemes raķešu sistēmu un pieņem, ka analizējamā sistēma ir izolēta.
   • Enerģijas saglabāšanā potenciālā un kinētiskā enerģija ir sākotnējā un galīgā, ar nosacījumu, ka tā attēlo kinētisko enerģiju un potenciālo enerģiju.
3. Definējiet kinētisko un potenciālo enerģiju.
   • Kinētiskā enerģija ir kustības enerģija, kas ir vienāda ar, lai tā apzīmē raķetes masu un tās ātrumu.
   • Potenciālā enerģija ir enerģija, kas rodas no objekta stāvokļa attiecībā pret sistēmā esošajiem ķermeņiem. Fizikā to parasti definē kā vienādu ar bezgalīgu attālumu no Zemes. Tā kā gravitācijas spēks ir pievilcīgs, raķetes potenciālā enerģija vienmēr būs negatīva (un jo mazāka, jo tuvāk tai ir Zeme). Potenciālā enerģija Zemes raķešu sistēmā tiks uzrakstīta šādi, jo tā attēlo Ņūtona gravitācijas konstantu, attēlo Zemes masu un attēlo attālumu starp divu masu centriem.
4. Aizstājiet izteicienus enerģijas taupīšanā. Kad tā sasniegs minimālo ātrumu, kas nepieciešams atmosfēras aizbēgšanai, raķete apstāsies bezgalīgā attālumā no Zemes tā, lai. Tad viņš pārstās izjust Zemes gravitācijas vilkmi un nekad neatgriezīsies, tāpat kā viņš.
5. Atrodiet vērtību.
   • Iepriekš minētajā vienādojumā tas attēlo raķetes bēgšanas ātrumu - minimālo ātrumu, kas nepieciešams, lai izvairītos no Zemes gravitācijas spēka.
   • Ņemiet vērā, ka aizbēgšanas ātrums nav atkarīgs no raķetes masas. Masa tiek atspoguļota gan Zemes gravitācijas potenciālajā enerģijā, gan raķetes kustības kinētiskajā enerģijā.

Metode 2 no 2: evakuācijas ātruma aprēķināšana

1. Darbs ar evakuācijas ātruma vienādojumu.
   • Vienādojums pieņem, ka planēta, uz kuras atrodaties, ir sfēriska un ar nemainīgu blīvumu. Reālajā pasaulē evakuācijas ātrums ir atkarīgs no tā stāvokļa uz virsmas, jo rotācijas dēļ planēta izrādās platāka pie ekvatora, turklāt nelielām blīvuma izmaiņām tās sastāva dēļ.
2. Izprotiet vienādojuma mainīgos lielumus.
   • ir Ņūtona gravitācijas konstante. Šīs konstantes vērtība atspoguļo faktu, ka gravitācija ir neticami vājš spēks. To 1798. gadā eksperimentāli noteica Henrijs Kavendišs, taču ir izrādījies ļoti grūti precīzi izmērīt.
     • var rakstīt, izmantojot tikai pamatvienības, piemēram, kopš.
   • Masa un rādiuss ir atkarīgi no planētas, no kuras vēlaties aizbēgt.
   • Ir nepieciešams konvertēt vērtības uz starptautisko sistēmu. Citiem vārdiem sakot, masa jāizsaka kilogramos () un attālums jāizsaka metros (). Ja sastopat vērtības dažādās vienībās, piemēram, jūdzēs, veiciet konvertēšanu.
3. Nosakiet jūsu planētas masu un rādiusu. Zemes gadījumā, pieņemot, ka atrodaties jūras līmenī, e.
   • Meklējiet internetā masu un staru tabulu no citām planētām vai pavadoņiem.
4. Aizstājiet vērtības vienādojumā. Tagad, kad jums ir vajadzīgie dati, varat sākt risināt.
5. Analizēt. Atcerieties vienlaicīgi pārbaudīt vienības un pēc iespējas atcelt tās, lai iegūtu konsekventu risinājumu.
   • Pēdējā posmā bija iespējams konvertēt atbildi, reizinot iegūto vērtību ar konversijas koeficientu.

Padomi

• Tā kā Ņūtona gravitācijas konstantu ir diezgan grūti precīzi izmērīt, standarta gravitācijas parametrs bieži ir zināms daudz precīzāk. To var izmantot, lai aprēķinātu evakuācijas ātrumu.
  • Zemes standarta gravitācijas parametrs ir vienāds ar.