Kad objektas pasiektų orbitą aplink dangaus kūną, pavyzdžiui, Žemę, reikia tam tikro greičio lygio. Norint išsivaduoti iš tokios orbitos reikia dar didesnio greičio. Kai astrofizikai projektuoja raketas keliauti į kitas planetas - arba visiškai išeiti iš Saulės sistemos - jie naudoja Žemės sukimosi greitį, kad paspartintų raketas ir paleistų jas už Žemės gravitacijos ribų. Greitis, reikalingas norint išsivaduoti iš orbitos, yra žinomas kaip pabėgimo greitis.

Pereiti į skyrių

Chrisas Hadfieldas dėsto kosmoso tyrimus Chrisas Hadfieldas moko kosmoso tyrinėjimų

Buvęs Tarptautinės kosminės stoties vadas moko kosmoso tyrimų ir ateities mokslo.

Sužinokite daugiau

Kas yra pabėgimo greitis?

Pabėgimo greitis, kaip tai taikoma raketų mokslui ir kelionėms į kosmosą, yra greitis, reikalingas tam, kad objektas (pvz., Raketa) pabėgtų iš dangaus kūno (pvz., Planetos ar žvaigždės) gravitacinės orbitos.

Kaip veikia pabėgimo greitis?

Panašiai kaip orbitos greitis, pabėgimo greitis skiriasi priklausomai nuo atstumo, kurį objektas yra nuo svorio centro. Praktiškai, kuo didesnis raketos aukštis virš Žemės, tuo mažesnio greičio reikės:

augalinis tekstilės pluoštas
  • Aplink Žemę
  • Visiškai pabėkite nuo Žemės gravitacijos lauko

Viena iš priežasčių, kodėl ryšių palydovai gali skrieti aplink Žemę nuolat neišeikvodami energijos, yra ta, kad jie išsilaiko mylių aukštyje virš Žemės. Priešingai, komercinis orlaivis, skrendantis daug arčiau planetos paviršiaus, turi nuolat naudoti energiją, kad liktų danguje. Pagal tą patį principą raketai, esančiai toli nuo žemės paviršiaus, reikia palyginti mažiau energijos, kad būtų pasiektas pabėgimo greitis, nei reikėtų, jei raketa skristų arti žemės.

Chrisas Hadfieldas dėsto kosmoso tyrimus. Dr. Jane Goodall moko gamtosaugos. Neil deGrasse Tyson moko mokslinio mąstymo ir komunikacijos. Matthew Walkeris moko geresnio miego mokslo

Kaip apskaičiuoti pabėgimo greitį?

Pabėgimo greitis yra objekto orbitos greičio funkcija. Jei imsite greitį, reikalingą orbitai palaikyti tam tikrame aukštyje, ir padauginsite jį iš kvadratinės šaknies iš 2 (tai yra maždaug 1,414), gausite greitį, kurio reikia norint išeiti iš orbitos, ir tą orbitą valdantį gravitacinį lauką.

Žmogaus kosmoso tyrimų kontekste apsvarstykite erdvėlaivį, kuris šiuo metu skrieja aplink Žemę. Jei jis paleis savo variklį pakankamai ilgai, galų gale jis eis pakankamai greitai, kad išskristų į gilų kosmosą, išvengdamas planetos gravitacijos. Tas greitis, vadinamas pabėgimo greičiu, yra tiesiog kvadratinė šaknis iš 2 arba 41 proc. Didesnė nei orbitos greitis.

Koks yra Žemės pabėgimo greitis?

Teoriškai, pabėgimo greitis Žemės paviršiuje yra 11,2 km per sekundę (6,96 mylios per sekundę). Pabėgimo greitis Mėnulio paviršiuje yra maždaug 2,4 km per sekundę (1,49 mylios per sekundę).

Praktiškai šie skaičiai nėra labai svarbūs. Raketos neišvengia Žemės gravitacijos paleidžiant tiesiai iš paviršiaus. Atvirkščiai, astronomijos inžinieriai pirmiausia siunčia šias raketas į orbitą, o paskui orbitos greitį naudoja kaip stropą, kad raketa pasistumtų į būtiną pabėgimo greitį. Be to, aukščiau išvardyti pabėgimo greičiai neatsižvelgia į atmosferos pasipriešinimą, kuris iš tikrųjų padidintų reikiamą greitį, reikalingą pabėgti iš planetos gravitacijos lauko. Tai dar viena priežastis, kodėl raketos mokslininkai pirmą kartą pastatė erdvėlaivius į orbitą, prieš bandydami išsigelbėjimo greitį.

sukulentai

Diva Discover

Pasiūlė jums

Internetinės klasės, kurias moko didžiausi pasaulio protai. Išplėskite savo žinias šiose kategorijose.

Chrisas Hadfieldas

Moko kosmoso tyrinėjimų

Sužinokite daugiau dr. Jane Goodall

Moko gamtosaugos

rukolos nauda
Sužinokite daugiau Neil deGrasse Tyson

Moko mokslinio mąstymo ir komunikacijos

Sužinokite daugiau Matthew Walkeris

Moko mokslo apie geresnį miegą

Sužinokite daugiau

Kuo skiriasi pabėgimo greitis ir orbitinis greitis?

Galvok kaip profesionalas

Buvęs Tarptautinės kosminės stoties vadas moko kosmoso tyrimų ir ateities mokslo.

Peržiūrėti klasę

Orbitos greitis yra greitis, reikalingas norint pasiekti orbitą aplink dangaus kūną, pavyzdžiui, planetą ar žvaigždę, o pabėgimo greitis yra greitis, reikalingas palikti tą orbitą. Norint išlaikyti orbitos greitį, reikia važiuoti nuolatiniu greičiu, kuris:

  • Susilygina su dangaus kūno sukimosi greičiu
  • Yra pakankamai greitas, kad atsvertų gravitacijos jėgą, traukiančią orbituojantį daiktą kūno paviršiaus link

Orbitos greitį įgalina lenktas planetos, žvaigždės ar kito dangaus kūno paviršius. Skriejantis objektas linkęs judėti tiesia linija, o kūnas, kurį jis skrieja, kreivės. Dėl nuolatinio orbituojamo kūno kreivumo orbitoje esantis objektas neleidžia nukristi iki pat paviršiaus, jei orbituojantis objektas palaiko tinkamą greitį.

Erdvėje dėl inercijos principo lengviau išlaikyti pastovų greitį nei žemėje. Vienas iš sero Isaaco Newtono inercijos dėsnių teigia, kad judantis objektas linkęs likti judantis, nebent jo veiktų pašalinė jėga. Žemės atmosferoje skraidantis objektas susiduria su daugybe oro molekulių, kurios kumuliaciškai sulėtina to objekto greitį, kai jis skrenda dangumi. Keliaujant už Žemės atmosferos, oras tampa tuštesnis, o mažiau molekulių atsveria orbitinio objekto greitį į priekį.

panettone receptas

Sužinokite daugiau apie orbitos greitį mūsų pilname vadove čia.

Norite sužinoti daugiau apie kosmoso tyrimus?

Nesvarbu, ar esate pradedantis astronautikos inžinierius, ar tiesiog norite būti labiau informuotas apie kelionių į kosmosą mokslą, norint sužinoti, kaip kosmoso tyrimai yra pažengę, būtina sužinoti turtingą ir išsamią žmogaus skrydžio į kosmosą istoriją. Chriso Hadfieldo Diva Discover apie kosmoso tyrimus buvęs Tarptautinės kosminės stoties vadas suteikia neįkainojamą įžvalgą apie tai, ko reikia norint ištirti kosmosą ir kokia žmonių ateitis laukia paskutinės sienos. Chrisas taip pat kalba apie keliones į kosmosą, astronauto gyvenimą ir apie tai, kaip skraidymas kosmose amžinai pakeis jūsų požiūrį į gyvenimą Žemėje.

Norite sužinoti daugiau apie kosmoso tyrimus? Diva Discover metinė narystė suteikia išskirtines magistro mokslininkų ir astronautų, tokių kaip Chrisas Hadfieldas, vaizdo pamokas.