Brzina bijega u odnosu na orbitalnu brzinu
Brzina bijega i orbitalna brzina dva su vrlo važna pojma uključena u fiziku. Ovi su koncepti vrlo važni u područjima kao što su satelitski projekti i atmosferska znanost. Brzina bijega je razlog zašto imamo atmosferu, a Mjesec je nema. Od vitalne je važnosti dobro razumjeti te koncepte kako biste bili isticani u relevantnim poljima. Ovaj će članak pokušati usporediti brzinu bijega s orbitalnom brzinom, njihove definicije, izračune, sličnosti i konačno razlike.
Escape Velocity
Kao što znamo iz teorije gravitacijskog polja, objekt koji ima masu uvijek privlači bilo koji drugi objekt koji se nalazi na konačnoj udaljenosti od objekta. Kako se udaljenost povećava, sila između dva objekta opada s obrnutim kvadratom udaljenosti. U beskonačnosti, sila između dva objekta je nula. Potencijal točke oko mase definiran je kao rad koji je potrebno izvršiti da se objekt jedinične mase dovede iz beskonačnosti u zadanu točku. Budući da uvijek postoji privlačnost, rad koji se mora obaviti je negativan; stoga je potencijal u točki uvijek negativan ili jednak nuli. Potencijalna energija je potencijal pomnožen s masom donesenog predmeta. Brzina bijega definirana je kao brzina koju je potrebno dati objektu da bi ga poslali u beskonačnost bez ikakve druge sile. U energetskom smislu, kinetička energija zbog zadane brzine jednaka je potencijalnoj energiji. Ovom jednakošću dobivamo brzinu bijega kao kvadratni korijen od (2GM/r). Gdje je r radijalna udaljenost do točke u kojoj se mjeri potencijal.
Orbitalna brzina
Orbitalna brzina je brzina koju objekt mora održavati da bi bio na određenoj orbiti. Za tijelo koje se kreće po orbiti radijusa r, orbitalna brzina dana je kvadratnim korijenom iz (F r / m) gdje je F neto sila prema unutra, a m masa orbitalnog objekta. Sila prema unutra u sustavu masa je GMm/r2 Zamjenom ovoga, dobivamo orbitalnu brzinu kao kvadratni korijen od (GM/r). Ovo se također može dokazati korištenjem očuvanja mehaničke energije konzervativnog polja. Mora se primijetiti da orbitalna brzina mijenja smjer. Dakle, ovo je zapravo ubrzanje, ali se veličina brzine ne mijenja. Mali gubici energije u svemiru uzrokuju smanjenje ove kinetičke energije, a zatim objekt dolazi u nižu orbitu kako bi se stabilizirao.
Koja je razlika između Escape Velocity i Orbital Velocity?
• Brzina bijega je brzina koja je potrebna za bijeg s površine.
• Orbitalna brzina je brzina potrebna da se objekt zadrži u orbiti.
• Obje ove veličine neovisne su o objektu koji se kreće.
• Brzina bijega smanjivat će se kako objekt doseže beskonačnost, a u beskonačnosti će brzina biti nula.
• Orbitalna brzina ostaje konstantna tijekom cijele orbite. Orbitalna brzina mijenja smjer.
