Escape Velocity vs Orbital Velocity
Escape-hastighed og orbitalhastighed er to meget vigtige begreber involveret i fysik. Disse begreber er meget vigtige inden for områder som satellitprojekter og atmosfærisk videnskab. Undslippehastigheden er grunden til, at vi har en atmosfære, og at månen ikke har en. Det er vigtigt at have en god forståelse af disse begreber for at udmærke sig inden for relevante områder. Denne artikel vil forsøge at sammenligne flugthastighed med orbitalhastighed, deres definitioner, beregninger, ligheder og endelig forskelle.
Undslippe hastighed
Som vi ved fra gravitationsfeltteorien, tiltrækker et objekt med en masse altid ethvert andet objekt, der er placeret i en begrænset afstand fra objektet. Når afstanden øges, sænkes kraften mellem de to objekter med afstandens inverse firkant. Ved uendelig er kraften mellem de to objekter nul. Potentialet for et punkt omkring en masse defineres som det arbejde, der skal udføres for at bringe et objekt med enhedsmasse fra uendeligt til det givne punkt. Da der altid er en attraktion, skal arbejdet udføres negativt; derfor er potentialet på et punkt altid negativt eller nul. Potentiel energi er potentialet ganget med massen af det bragte objekt. Undslippehastigheden defineres som den hastighed, der skal gives til et objekt for at sende det til uendeligt uden nogen anden kraft. Med hensyn til energi,den kinetiske energi på grund af den givne hastighed er lig med den potentielle energi. Ved denne ligestilling får vi flugthastigheden som kvadratroden af (2GM / r). Hvor r er den radiale afstand til punktet, måles potentialet.
Orbital hastighed
Orbitalhastigheden er den hastighed, et objekt skal opretholde for at være på en bestemt bane. For et objekt, der går på en bane med radius r, er orbitalhastigheden givet af kvadratroden af (Fr / m), hvor F er netto indadgående kraft og m er massen af det orbitale objekt. Den indre kraft i et massesystem er GMm / r 2. Ved at erstatte dette får vi orbitalhastigheden som kvadratroden af (GM / r). Dette kan også bevises ved hjælp af mekanisk energibesparelse i et konservativt felt. Det skal bemærkes, at orbitalhastigheden ændrer retning. Derfor er dette faktisk acceleration, men hastighedens størrelse ændres ikke. Små energitab i rummet får denne kinetiske energi til at blive reduceret, og derefter kommer objektet til en lavere bane for at stabilisere sig.
Hvad er forskellen mellem Escape Velocity og Orbital Velocity?
• Escape-hastighed er den hastighed, der kræves for at flygte fra en overflade.
• Orbitalhastighed er den hastighed, der kræves for at holde et objekt i en bane.
• Begge disse størrelser er uafhængige af det bevægelige objekt.
• Undslippehastigheden reduceres, når objektet når uendelig, og ved uendeligt er hastigheden nul.
• Omløbshastigheden forbliver konstant i hele kredsløbet. Orbitalhastigheden ændrer retning.
