Indhold

• Steps
• Tips

Flugthastigheden er den, der er nødvendig for, at et objekt kan overvinde tyngdekraftsattraktionen af ​​planeten, som den befinder sig på. En raket skal for eksempel nå flugthastighed for at forlade Jorden og komme ind i det ydre rum.

Steps

Metode 1 af 2: Forstå flugthastighed

1. 

   Indstil flugthastighed. Det henviser til den hastighed, som et objekt skal nå for at overvinde tyngdekraften af ​​den planet, som den befinder sig på, og således kunne gå mod rummet. En større planet har mere masse og kræver en meget højere flugthastighed end en mindre planet med mindre masse.
2. Start med energibesparelse. Hun siger, at den samlede energi i et isoleret system forbliver den samme. Afledningen nedenfor fungerer med et jord-raket-system og antager, at det analyserede system er isoleret.
   • Ved bevarelse af energi er de potentielle og kinetiske energier indledende og endelige, idet de repræsenterer den kinetiske energi og repræsenterer den potentielle energi.
3. Definer de kinetiske og potentielle energier.
   • Den kinetiske energi er bevægelsens energi, der er lig med, så den repræsenterer rakets masse og repræsenterer dens hastighed.
   • Potentiel energi er den energi, der stammer fra positionen af ​​et objekt i forhold til de organer, der er til stede i systemet. I fysik defineres det generelt som lig med en uendelig afstand fra Jorden. Da tyngdekraften er attraktiv, vil raketens potentielle energi altid være negativ (og jo mindre, jo tættere den er på Jorden). Den potentielle energi i jord-raketsystemet vil derefter blive skrevet som, da det repræsenterer Newtons gravitationskonstant, repræsenterer jordens masse og repræsenterer afstanden mellem centre for de to masser.
4. Erstat udtryk i energibesparelse. Når den når den mindste hastighed, der er nødvendig for at undslippe atmosfæren, stopper raketten i en uendelig afstand fra Jorden, så det. Derefter vil han stoppe med at føle jordens gravitationstræk og vil aldrig vende tilbage, det vil han også.
5. Find værdien af.
   • I ovennævnte ligning repræsenterer den raketens flugthastighed - den minimale hastighed, der kræves for at undslippe jordens gravitationsudtræk.
   • Bemærk, at flugthastigheden er uafhængig af rakets masse. Massen reflekteres både i den potentielle energi fra Jordens tyngdekraft og i den kinetiske energi i rakets bevægelse.

Metode 2 af 2: Beregning af flugthastighed

1. Arbejd med ligningen for flugthastighed.
   • Ligningen antager, at planeten, du er på, er sfærisk og har konstant densitet. I den virkelige verden afhænger flugthastighed af dens position på overfladen, fordi en planet viser sig at være bredere ved ækvator på grund af rotation, ud over små variationer i densitet på grund af dens sammensætning.
2. Forstå variablerne i ligningen.
   • er Newtons gravitationskonstant. Værdien af ​​denne konstante afspejler det faktum, at tyngdekraften er en utrolig svag kraft. Det blev bestemt eksperimentelt i 1798 af Henry Cavendish, men det har vist sig bemærkelsesværdigt vanskeligt at måle nøjagtigt.
     • kan kun skrives ved hjælp af basisenheder, f.eks.
   • Masse og radius er afhængig af den planet, du vil flygte fra.
   • Det er nødvendigt at konvertere værdierne til det internationale system. Med andre ord skal massen udtrykkes i kilogram () og afstanden skal udtrykkes i meter (). Hvis du støder på værdier i forskellige enheder, såsom miles, skal du udføre konverteringen.
3. Bestem masse og radius for den planet, du er på. I tilfælde af Jorden, hvis du antager, at du er i havoverfladen, e.
   • Søg på internettet efter en tabel med masser og stråler fra andre planeter eller måner.
4. Udskift værdierne i ligningen. Nu hvor du har de nødvendige data, kan du begynde at løse.
5. Analysere. Husk at kontrollere enhederne på samme tid og annullere dem hvor det er muligt for at få en ensartet løsning.
   • I det sidste trin var det muligt at konvertere svaret ved at multiplicere den opnåede værdi med konverteringsfaktoren.

Tips

• Da Newtons gravitationskonstant er ganske vanskeligt at måle nøjagtigt, kendes standardtyngdekraftsparameter ofte meget mere præcist. Det er muligt at bruge det i stedet for at beregne flugthastigheden.
  • Jordens standardgravitationsparameter er lig med.