תוֹכֶן

• צעדים
• טיפים

מהירות הבריחה היא זו הנחוצה לאובייקט להתגבר על המשיכה הכבדית של הכוכב עליו הוא נמצא. רקטה למשל צריכה להגיע למהירות בריחה כדי לצאת מכדור הארץ ולהיכנס לחלל החיצון.

צעדים

שיטה 1 מתוך 2: הבנת מהירות הבריחה

1. 

   הגדר את מהירות הבריחה. זה מתייחס למהירות שאליה צריך להגיע לאובייקט כדי להתגבר על המשיכה הכבידה של הכוכב עליו הוא מוצא את עצמו, ובכך מסוגל ללכת לעבר החלל. לכוכב לכת גדול יותר יש יותר מסה והוא דורש מהירות מילוט גבוהה בהרבה מכוכב לכת קטן יותר עם פחות מסה.
2. התחל עם שימור אנרגיה. היא קובעת כי סך האנרגיה במערכת מבודדת נותרה זהה. הנגזרת להלן עובדת עם מערכת טילים כדור הארץ ומניחה שהמערכת שנבדקת מבודדת.
   • בשימור האנרגיה, האנרגיות הפוטנציאליות והקינטיות הן ראשוניות וסופיות, היות שהיא מייצגת את האנרגיה הקינטית ומייצגת את האנרגיה הפוטנציאלית.
3. הגדירו את האנרגיות הקינטיות והפוטנציאליות.
   • האנרגיה הקינטית היא אנרגיית התנועה, בהיותה שווה, כך שהיא מייצגת את מסת הרקטה ומייצגת את מהירותה.
   • אנרגיה פוטנציאלית היא האנרגיה הנובעת ממיקומו של חפץ ביחס לגופים הקיימים במערכת. בפיזיקה הוא מוגדר בדרך כלל כשווה למרחק אינסופי מכדור הארץ. מכיוון שכוח הכבידה מושך, האנרגיה הפוטנציאלית של הרקטה תהיה תמיד שלילית (וככל שהיא קטנה יותר לכדור הארץ). לאחר מכן ייכתב האנרגיה הפוטנציאלית במערכת הרקטות מכיוון שהיא מייצגת את קבוע הכבידה של ניוטון, מייצגת את מסת כדור הארץ ומייצגת את המרחק בין מרכזי שתי ההמונים.
4. החלף ביטויים בשימור אנרגיה. כאשר הוא מגיע למהירות המינימלית הנחוצה כדי להימלט מהאטמוספרה, הרקטה תיעצר במרחק אינסופי מכדור הארץ, כך. ואז הוא יפסיק לחוש במשיכת הכבידה של כדור הארץ ולעולם לא יחזור, כך גם הוא.
5. מצא את הערך של.
   • במשוואה לעיל היא מייצגת את מהירות הבריחה של הטיל - המהירות המינימלית הנדרשת כדי לברוח ממשיכת הכבידה של כדור הארץ.
   • שימו לב כי מהירות המילוט אינה תלויה במסת הרקטה. המסה באה לידי ביטוי הן באנרגיה הפוטנציאלית של כוח המשיכה של כדור הארץ והן באנרגיה הקינטית של תנועת הרקטה.

שיטה 2 מתוך 2: חישוב מהירות בריחה

1. עבודה עם המשוואה למהירות בריחה.
   • המשוואה מניחה שהכוכב שאתה נמצא עליו הוא כדורי ובעל צפיפות קבועה. בעולם האמיתי, מהירות הבריחה תלויה במיקומו על פני השטח מכיוון שכוכב לכת מסתבר להיות רחב יותר בקו המשווה בגלל סיבוב, בנוסף לשינויים קלים בצפיפות בגלל הרכבו.
2. הבן את המשתנים במשוואה.
   • הוא קבוע הכבידה של ניוטון. הערך של קבוע זה משקף את העובדה שכוח הכבידה הוא כוח חלש להפליא. זה נקבע באופן ניסיוני בשנת 1798 על ידי הנרי קוונדיש, אך זה התגלה כקשה להפליא למדידה מדויקת.
     • ניתן לכתוב רק באמצעות יחידות בסיסיות, כמו, מאז.
   • המסה והרדיוס תלויים בכוכב לכת ממנו תרצו לברוח.
   • יש צורך להמיר את הערכים למערכת הבינלאומית. במילים אחרות, יש לבטא את המסה בקילוגרמים () ואת המרחק לבוא לידי ביטוי במטרים (). אם אתה נתקל בערכים ביחידות שונות, כגון מיילים, בצע את ההמרה.
3. קבע את המסה והרדיוס של כדור הארץ שאתה נמצא בו. במקרה של כדור הארץ, בהנחה שאתה בגובה הים, ה.
   • חפש באינטרנט טבלת המונים וקרניים מכוכבי לכת או ירחים אחרים.
4. החלף את הערכים במשוואה. כעת, לאחר שיש לך את הנתונים הדרושים לך, תוכל להתחיל לפתור.
5. לְנַתֵחַ. זכור לבדוק את היחידות באותו הזמן ולבטל אותן במידת האפשר על מנת לקבל פיתרון עקבי.
   • בשלב האחרון ניתן היה להמיר את התשובה על ידי הכפלת הערך שהתקבל על ידי גורם ההמרה.

טיפים

• מכיוון שקבוע הכבידה של ניוטון קשה למדידה מדויקת, לעתים קרובות פרמטר הכבידה הסטנדרטי ידוע בצורה מדויקת הרבה יותר. אפשר להשתמש בו במקום לחישוב מהירות הבריחה.
  • הפרמטר הכבידתי הרגיל של כדור הארץ שווה ל.