İçerik

• adımlar
• İpuçları

Kaçış hızı, bir nesnenin bulunduğu gezegenin yerçekimsel çekiciliğinin üstesinden gelmesi için gerekli olan hızdır. Örneğin bir roket, Dünya'yı terk etmek ve uzaya girmek için kaçış hızına ulaşmalıdır.

adımlar

Yöntem 1/2: Kaçış Hızını Anlama

1. 

   Kaçış hızını ayarlayın. Bir nesnenin kendisini bulduğu gezegenin yerçekimsel çekiciliğinin üstesinden gelmek ve böylece uzaya gidebilmek için ulaşması gereken hızı ifade eder. Daha büyük bir gezegen daha fazla kütleye sahiptir ve daha az kütleye sahip daha küçük bir gezegenden çok daha yüksek bir kaçış hızı gerektirir.
2. Enerji tasarrufu ile başlayın. İzole edilmiş bir sistemdeki toplam enerjinin aynı kaldığını belirtiyor. Aşağıdaki türetme, bir Dünya roketi sistemi ile çalışır ve analiz edilen sistemin izole edildiğini varsayar.
   • Enerjinin korunmasında, potansiyel ve kinetik enerjiler, kinetik enerjiyi temsil etmesi ve potansiyel enerjiyi temsil etmesi nedeniyle başlangıç ​​ve sondur.
3. Kinetik ve potansiyel enerjileri tanımlayın.
   • Kinetik enerji, roketin kütlesini ve hızını temsil edecek şekilde eşit olan hareketin enerjisidir.
   • Potansiyel enerji, bir nesnenin sistemde bulunan cisimlere göre konumundan kaynaklanan enerjidir. Fizikte genellikle Dünya'dan sonsuz bir mesafeye eşit olarak tanımlanır. Yerçekimi kuvveti çekici olduğundan, roketin potansiyel enerjisi her zaman negatif olacaktır (ve Dünya'ya ne kadar küçükse). Dünya-roket sistemindeki potansiyel enerji, Newton'un yerçekimi sabitini temsil ettiği, Dünya'nın kütlesini temsil ettiği ve iki kütlenin merkezleri arasındaki mesafeyi temsil ettiği için daha sonra yazılacaktır.
4. Enerji tasarrufunda ifadeleri değiştirin. Atmosferden kaçmak için gereken minimum hıza ulaştığında, roket Dünya'dan sonsuz bir mesafede duracak, öyle ki. O zaman Dünya'nın çekim kuvvetini hissetmeyi bırakacak ve asla geri dönmeyecek, o da dönmeyecek.
5. Değerini bulun.
   • Yukarıdaki denklemde, roketin kaçış hızını - Dünya'nın çekim kuvvetinden kaçmak için gereken minimum hızı - temsil eder.
   • Kaçış hızının roketin kütlesinden bağımsız olduğuna dikkat edin. Kütle, hem Dünya'nın potansiyel enerjisinde hem de roketin hareketinin kinetik enerjisinde yansıtılır.

Yöntem 2/2: Kaçış Hızını Hesaplama

1. Kaçış hızı denklemiyle çalışın.
   • Denklem, bulunduğunuz gezegenin küresel ve sabit yoğunluğa sahip olduğunu varsayar. Gerçek dünyada, kaçış hızı yüzeydeki konumuna bağlıdır çünkü bir gezegen, bileşimi nedeniyle yoğunluktaki küçük değişikliklere ek olarak dönme nedeniyle ekvatorda daha geniş hale gelir.
2. Denklemdeki değişkenleri anlayın.
   • Newton'un yerçekimi sabitidir. Bu sabitin değeri, yerçekiminin inanılmaz derecede zayıf bir kuvvet olduğu gerçeğini yansıtır. Deneysel olarak 1798'de Henry Cavendish tarafından belirlendi, ancak doğru bir şekilde ölçmenin oldukça zor olduğu kanıtlandı.
     • beri gibi sadece temel birimler kullanılarak yazılabilir.
   • Kütle ve yarıçap, kaçmak istediğiniz gezegene bağlıdır.
   • Değerlerin uluslararası sisteme dönüştürülmesi gerekiyor. Diğer bir deyişle, kütle kilogram () cinsinden ifade edilmeli ve mesafe metre () cinsinden ifade edilmelidir. Mil gibi farklı birimlerde değerlerle karşılaşırsanız, dönüşümü gerçekleştirin.
3. Bulunduğunuz gezegenin kütlesini ve yarıçapını belirleyin. Dünya durumunda, deniz seviyesinde olduğunuzu varsayarak, e.
   • Diğer gezegenlerden veya uydulardan gelen kütleler ve ışınların bir tablosunu internette arayın.
4. Denklemdeki değerleri değiştirin. Artık ihtiyacınız olan verilere sahip olduğunuza göre çözmeye başlayabilirsiniz.
5. Analiz edin. Tutarlı bir çözüm elde etmek için üniteleri aynı anda kontrol etmeyi ve mümkünse iptal etmeyi unutmayın.
   • Son adımda, dönüştürme faktörü ile elde edilen değeri çarparak cevabı dönüştürmek mümkün olmuştur.

İpuçları

• Newton'un yerçekimi sabitinin doğru bir şekilde ölçülmesi oldukça zor olduğundan, standart yerçekimi parametresi genellikle çok daha kesin olarak bilinir. Bunun yerine kaçış hızını hesaplamak için kullanmak mümkündür.
  • Dünya'nın standart yerçekimi parametresi eşittir.