Skirtumas tarp pabėgimo greičio ir orbitinio greičio

Escape Velocity vs Orbital Velocity

Pabėgimo greitis ir orbitos greitis yra dvi labai svarbios fizikos sąvokos. Šios sąvokos yra labai svarbios tokiose srityse kaip palydoviniai projektai ir atmosferos mokslas. Pabėgimo greitis yra priežastis, kodėl turime atmosferą, o mėnulis jos neturi. Labai svarbu gerai suprasti šias sąvokas, kad galėtume tobulėti atitinkamose srityse. Straipsnyje bus bandoma palyginti evakuacijos greitį su orbitos greičiu, jų apibrėžimus, skaičiavimus, panašumus ir galiausiai skirtumus..

Pabėgimo greitis

Kaip mes žinome iš gravitacinio lauko teorijos, objektas, turintis masę, visada traukia bet kurį kitą objektą, esantį tam tikru atstumu nuo objekto. Didėjant atstumui, jėga tarp dviejų objektų mažėja, atsižvelgiant į atvirkštinį atstumo kvadratą. Esant begalybei, jėga tarp dviejų objektų yra lygi nuliui. Taško aplink masę potencialas yra apibrėžiamas kaip darbas, kuris turi būti atliktas, kad masės vieneto objektas būtų perkeltas iš begalybės į nurodytą tašką. Kadangi visada yra patrauklumas, darbas turi būti neigiamas; todėl potencialas taške visada yra neigiamas arba lygus nuliui. Potenciali energija yra potencialas, padaugintas iš atnešto daikto masės. Pabėgimo greitis yra apibrėžiamas kaip greitis, kuris turi būti suteiktas objektui, kad jis būtų nukreiptas į begalybę be jokios kitos jėgos. Kalbant apie energiją, kinetinė energija, atsirandanti dėl nurodyto greičio, yra lygi potencialiai energijai. Pagal šią lygybę pabėgimo greitį gauname kaip kvadratinę šaknį (2GM / r). Kur r yra radialinis atstumas iki taško, išmatuotas potencialas.

Orbitos greitis

Orbitos greitis yra greitis, kurį turi išlaikyti objektas, kad galėtų būti tam tikroje orbitoje. Objektui, kuris eina orbita spinduliu r, orbitos greitis nurodomas iš kvadratinės šaknies (F r / m), kur F yra grynoji vidinė jėga, o m yra orbitalinio objekto masė. Vidinė jėga masės sistemoje yra GMm / r².  Pakeisdami tai, mes gauname orbitos greitį kaip kvadratinę šaknį (GM / r). Tai taip pat galima įrodyti naudojant mechaninį energijos taupymą konservatyviame lauke. Reikia pažymėti, kad orbitos greitis keičia kryptį. Todėl tai iš tikrųjų yra pagreitis, tačiau greičio dydis nesikeičia. Dėl nedidelių energijos nuostolių kosmose ši kinetinė energija sumažėja, o tada objektas patenka į žemesnę orbitą, kad stabilizuotųsi..