Escape Velocity vs Orbital Locity
A szökési sebesség és a keringési sebesség két nagyon fontos fogalom a fizikában. Ezek a fogalmak nagyon fontosak olyan területeken, mint a műholdas projektek és a légkörtudomány. A szökési sebesség az oka annak, hogy nekünk van légkörünk, a holdnak pedig nincs. Létfontosságú, hogy jól megértsük ezeket a fogalmakat, hogy kitűnjünk a releváns területeken. Ez a cikk megpróbálja összehasonlítani a szökési sebességet a keringési sebességgel, ezek definícióit, számításait, hasonlóságait és végül különbségeit.
Escape Velocity
Amint azt a gravitációs térelméletből tudjuk, egy tömegű objektum mindig vonz minden más tárgyat, amely a tárgytól véges távolságra van elhelyezve. A távolság növekedésével a két tárgy közötti erő a távolság fordított négyzetével csökken. A végtelenben a két objektum közötti erő nulla. A tömeg körüli pont potenciálját úgy definiáljuk, mint azt a munkát, amelyet el kell végezni, hogy egy egységnyi tömegű objektumot a végtelenből az adott pontba vigyünk. Mivel mindig van vonzalom, az elvégzendő munka negatív; ezért egy pontban a potenciál mindig negatív vagy nulla. A potenciális energia a potenciál szorozva az elhozott tárgy tömegével. A szökési sebességet úgy definiáljuk, mint azt a sebességet, amelyet egy objektumnak meg kell adni ahhoz, hogy azt minden egyéb erő nélkül a végtelenbe küldje. Energia szempontjából az adott sebességnek köszönhető mozgási energia egyenlő a potenciális energiával. Ezzel az egyenlőséggel megkapjuk a szökési sebességet (2GM/r) négyzetgyökeként. Ahol r a sugárirányú távolság a ponttól, a potenciál mérve.
Orbitális sebesség
A keringési sebesség az a sebesség, amelyet egy objektumnak fenn kell tartania ahhoz, hogy egy bizonyos pályán legyen. Egy r sugarú pályán keringő objektum esetében a keringési sebességet (F r / m) négyzetgyöke adja meg, ahol F a nettó befelé irányuló erő, m pedig a keringő objektum tömege. A befelé ható erő egy tömegrendszerben GMm/r2 Ezt behelyettesítve megkapjuk a keringési sebességet (GM/r) négyzetgyökeként. Ez egy konzervatív mező mechanikai energiamegmaradásával is igazolható. Meg kell jegyezni, hogy a keringési sebesség megváltoztatja az irányt. Ez tehát tulajdonképpen gyorsulás, de a sebesség nagysága nem változik. A térben előforduló kis energiaveszteségek miatt ez a mozgási energia csökken, majd az objektum alacsonyabb pályára áll, hogy stabilizálódjon.
Mi a különbség az Escape Locity és a Orbital Locity között?
• A szökési sebesség az a sebesség, amely a felületről való kilépéshez szükséges.
• A keringési sebesség az a sebesség, amely egy objektum pályán tartásához szükséges.
• Mindkét mennyiség független a mozgó objektumtól.
• A szökési sebesség csökkenni fog, ahogy az objektum eléri a végtelent, és a végtelenben a sebesség nulla lesz.
• A keringési sebesség állandó marad az egész pályán. A keringési sebesség irányt változtat.
