Este nevoie de un anumit nivel de viteză pentru ca un obiect să atingă orbita în jurul unui corp ceresc, cum ar fi Pământul. Este nevoie de o viteză și mai mare pentru a se elibera de o astfel de orbită. Când astrofizicienii proiectează rachete pentru a călători pe alte planete - sau în afara sistemului solar - utilizează viteza de rotație a Pământului pentru a accelera rachetele și a le lansa dincolo de capacitatea gravitației Pământului. Viteza necesară pentru a se elibera de o orbită este cunoscută sub numele de viteză de evacuare.
Salt la secțiune
- Ce este viteza de evacuare?
- Cum funcționează Escape Velocity?
- Cum calculați viteza de evacuare?
- Care este viteza de evadare a Pământului?
- Care este diferența dintre viteza de evacuare și viteza orbitală?
- Doriți să aflați mai multe despre explorarea spațiului?
- Aflați mai multe despre MasterClass-ul lui Chris Hadfield
Chris Hadfield predă explorarea spațiului Chris Hadfield predă explorarea spațiului
Fostul comandant al Stației Spațiale Internaționale vă învață știința explorării spațiale și ce vă rezervă viitorul.
Aflați mai multe
Ce este viteza de evacuare?
Viteza de evacuare, așa cum se aplică științei rachetelor și călătoriilor spațiale, este viteza necesară pentru ca un obiect (cum ar fi o rachetă) să scape de orbita gravitațională a unui corp ceresc (cum ar fi o planetă sau o stea).
Cum funcționează Escape Velocity?
La fel ca viteza orbitală, viteza de evacuare variază în funcție de distanța la care se află un obiect de la centrul de greutate. În termeni practici, cu cât altitudinea rachetei este mai mare deasupra Pământului, cu atât va fi necesară o viteză mai mică pentru:
1 halbă este egală cu câte cești
- Orbitează Pământul
- Evadează cu totul câmpul gravitațional al Pământului
Unul dintre motivele pentru care sateliții de comunicații pot orbita în jurul Pământului fără a cheltui în mod constant energia este că acestea subzistă la o altitudine de mile deasupra Pământului. În schimb, un avion comercial, care zboară mult mai aproape de suprafața planetei, trebuie să exercite în mod constant energie pentru a rămâne pe cer. Prin același principiu, este nevoie de relativ puțină energie pentru ca o rachetă departe de suprafața pământului să atingă viteza de evacuare decât ar face-o dacă racheta ar zbura aproape de pământ.
Chris Hadfield predă explorarea spațiului Dr. Jane Goodall predă conservarea Neil deGrasse Tyson predă gândirea științifică și comunicarea Matthew Walker predă știința unui somn mai bun
Cum calculați viteza de evacuare?
Viteza de evacuare este o funcție a vitezei orbitale a unui obiect. Dacă luați viteza necesară pentru menținerea orbitei la o altitudine dată și o multiplicați cu rădăcina pătrată de 2 (care este aproximativ 1,414), veți obține viteza necesară pentru a scăpa de orbită și câmpul gravitațional care controlează acea orbită.
În contextul explorării spațiului uman, luați în considerare o navă spațială care orbitează în prezent pe pământ. Dacă își trage motorul suficient de mult, în cele din urmă va merge suficient de repede pentru a zbura în spațiul adânc, scăpând de gravitația planetei. Această viteză, numită viteza de evacuare, este pur și simplu rădăcina pătrată de 2 sau cu 41% mai rapidă decât viteza orbitală.
Care este viteza de evadare a Pământului?
În termeni teoretici, viteza de evacuare la suprafața Pământului este de 11,2 km pe secundă (6,96 mile pe secundă). Viteza de evacuare pe suprafața lunii este de aproximativ 2,4 km pe secundă (1,49 mile pe secundă).
În practică, aceste numere nu sunt extrem de importante. Rachetele nu scapă de gravitația Pământului prin lansarea directă de la suprafață. Mai degrabă, inginerii astronomici trimit mai întâi aceste rachete pe orbită și apoi folosesc viteza orbitală ca o praștie pentru a propulsa o rachetă la viteza de evacuare necesară. Mai mult, vitezele de evacuare enumerate mai sus nu țin cont de rezistența atmosferică, care ar crește de fapt viteza necesară necesară pentru a scăpa de câmpul gravitațional al planetei. Acesta este încă un motiv pentru care oamenii de știință cu rachete au pus prima dată nava spațială pe orbită înainte de a arunca pentru viteza de evacuare.
o teorie este diferită de o lege deoarece
Master-class
Sugerat pentru tine
Cursuri online predate de cele mai mari minți ale lumii. Extindeți-vă cunoștințele în aceste categorii.
Chris HadfieldPredă explorarea spațiului
Aflați mai multe Dr. Jane GoodallPredă Conservarea
cum se scrie un eseu de memoriiAflați mai multe Neil deGrasse Tyson
Predă gândirea științifică și comunicarea
Află mai multe Matthew WalkerÎnvață știința unui somn mai bun
Aflați mai multeCare este diferența dintre viteza de evacuare și viteza orbitală?
Gândiți-vă ca un profesionist
Fostul comandant al Stației Spațiale Internaționale vă învață știința explorării spațiale și ce vă rezervă viitorul.
Vizualizați clasaViteza orbitală este viteza necesară pentru a atinge orbita în jurul unui corp ceresc, cum ar fi o planetă sau o stea, în timp ce viteza de evacuare este viteza necesară pentru a părăsi acea orbită. Menținerea vitezei orbitale necesită deplasarea la o viteză susținută care:
- Se aliniază la viteza de rotație a corpului ceresc
- Este suficient de rapid pentru a contracara forța gravitației care trage obiectul care orbitează spre suprafața corpului
Viteza orbitală este posibilă de suprafața curbată a unei planete, stele sau alt corp ceresc. Un obiect care orbitează tinde să se miște în linie dreaptă, în timp ce corpul pe care îl orbitează curbe. Ca atare, curbura constantă a corpului orbitat împiedică obiectul care orbitează să cadă până la suprafață, cu condiția ca obiectul orbitant să mențină viteza corespunzătoare.
În spațiu, este mai ușor să mențineți o viteză constantă decât pe pământ, datorită principiului inerției. Una dintre legile de inerție ale lui Sir Isaac Newton afirmă că un obiect în mișcare tinde să rămână în mișcare dacă nu este acționat de o forță exterioară. În atmosfera pământului, un obiect zburător întâlnește multe molecule de aer, care încetinesc cumulativ viteza acelui obiect în timp ce zboară prin cer. Pe măsură ce călătoriți dincolo de atmosfera Pământului, aerul devine mai vidat, cu mai puține molecule pentru a contracara viteza înainte a unui obiect care orbitează.
ierarhia nevoilor umane a lui Maslow
Aflați mai multe despre viteza orbitală în ghidul nostru complet aici.
Doriți să aflați mai multe despre explorarea spațiului?
Indiferent dacă sunteți un inginer astronautic în devenire sau pur și simplu doriți să fiți mai informat cu privire la știința călătoriilor spațiale, învățarea despre istoria bogată și detaliată a zborului spațial uman este esențială pentru a înțelege modul în care a avansat explorarea spațială. În MasterClass-ul de explorare spațială al lui Chris Hadfield, fostul comandant al Stației Spațiale Internaționale oferă o perspectivă neprețuită asupra a ceea ce este necesar pentru a explora spațiul și a ceea ce îi rezervă viitorul oamenilor la frontiera finală. Chris vorbește și despre știința călătoriilor spațiale, despre viața ca astronaut și despre modul în care zborul în spațiu va schimba pentru totdeauna modul în care gândești despre viața pe Pământ.
Doriți să aflați mai multe despre explorarea spațiului? Abonamentul anual MasterClass oferă lecții video exclusive de la maeștri oameni de știință și astronauți precum Chris Hadfield.
