Escape Velocity vs Orbital Velocity
Escape-hastighet och omloppshastighet är två mycket viktiga begrepp som är involverade i fysiken. Dessa koncept är mycket viktiga inom områden som satellitprojekt och atmosfärisk vetenskap. Flykthastigheten är anledningen till att vi har en atmosfär och månen inte har en. Det är viktigt att ha en god förståelse för dessa begrepp för att kunna utmärka sig inom relevanta områden. Den här artikeln kommer att försöka jämföra flykthastighet med omloppshastighet, deras definitioner, beräkningar, likheter och slutligen skillnader.
Escape Velocity
Som vi vet från gravitationsfältsteorin, attraherar ett föremål med massa alltid vilket annat föremål som helst som är placerat på ett ändligt avstånd från föremålet. När avståndet ökar minskar kraften mellan de två objekten med den omvända kvadraten på avståndet. Vid oändligheten är kraften mellan de två objekten noll. Potentialen för en punkt runt en massa definieras som det arbete som måste göras för att föra ett föremål med enhetsmassa från oändligheten till den givna punkten. Eftersom det alltid finns en attraktion är arbetet som måste göras negativt; därför är potentialen vid en punkt alltid negativ eller noll. Potentiell energi är potentialen multiplicerad med massan av föremålet. Utrymningshastigheten definieras som den hastighet som måste ges till ett föremål för att skicka det till oändligheten utan någon annan kraft. När det gäller energi är den kinetiska energin på grund av den givna hastigheten lika med den potentiella energin. Genom denna likhet får vi flykthastigheten som kvadratroten av (2GM/r). Där r är det radiella avståndet till punkten mäts potentialen.
Orbital Velocity
Omloppshastigheten är den hastighet ett objekt måste hålla för att vara i en viss bana. För ett föremål som går i en omloppsbana med radie r, ges omloppshastigheten av kvadratroten av (F r / m) där F är den inåtriktade nettokraften och m är massan av det orbitala föremålet. Den inåtriktade kraften i ett masssystem är GMm/r2 Genom att ersätta detta får vi omloppshastigheten som kvadratroten av (GM/r). Detta kan också bevisas med hjälp av mekanisk energikonservering av ett konservativt fält. Det måste noteras att omloppshastigheten ändrar riktning. Därför är detta faktiskt acceleration, men storleken på hastigheten ändras inte. Små energiförluster i rymden gör att denna kinetiska energi reduceras, och sedan kommer objektet till en lägre bana för att stabilisera sig.
Vad är skillnaden mellan Escape Velocity och Orbital Velocity?
• Utrymningshastighet är den hastighet som krävs för att fly från en yta.
• Orbitalhastighet är den hastighet som krävs för att hålla ett föremål i en bana.
• Båda dessa kvantiteter är oberoende av det rörliga föremålet.
• Utrymningshastigheten kommer att minska när objektet når oändligheten och vid oändligheten kommer hastigheten att vara noll.
• Orbitalhastigheten förblir konstant under hela omloppsbanan. Orbitalhastigheten ändrar riktning.
