Узнайте, как работает убегающая скорость и как рассчитать убегающую скорость

Объекту требуется определенный уровень скорости, чтобы достичь орбиты вокруг небесного тела, такого как Земля. Чтобы вырваться с такой орбиты, требуется еще большая скорость. Когда астрофизики проектируют ракеты для полета к другим планетам - или полностью за пределы Солнечной системы - они используют скорость вращения Земли, чтобы ускорить ракеты и запустить их за пределы досягаемости земного притяжения. Скорость, необходимая для выхода с орбиты, называется космической скоростью.

Перейти к разделу

• Что такое убегающая скорость?
• Как работает Escape Velocity?
• Как рассчитать скорость убегания?
• Что такое скорость убегания Земли?
• В чем разница между скоростью убегания и орбитальной скоростью?
• Хотите узнать больше об освоении космоса?
• Узнайте больше о мастер-классе Криса Хэдфилда

Бывший командир Международной космической станции учит вас науке об освоении космоса и о том, что ждет вас в будущем.

Что такое убегающая скорость?

В применении к ракетостроению и космическим путешествиям скорость убегания - это скорость, необходимая объекту (например, ракете), чтобы покинуть гравитационную орбиту небесного тела (например, планеты или звезды).

Как работает Escape Velocity?

Как и орбитальная скорость, космическая скорость зависит от расстояния, на котором объект находится от центра тяжести. С практической точки зрения, чем выше высота ракеты над Землей, тем меньшая скорость потребуется для:

какие сковородки использует Гордон Рамзи

• Орбита Земли
• Полностью покинуть гравитационное поле Земли

Одна из причин, по которой спутники связи могут вращаться вокруг Земли без постоянного расхода энергии, заключается в том, что они существуют на высоте в несколько миль над Землей. Напротив, коммерческий самолет, который летит намного ближе к поверхности планеты, должен постоянно прикладывать энергию, чтобы оставаться в небе. По тому же принципу ракете, находящейся далеко от поверхности земли, требуется сравнительно меньше энергии для достижения космической скорости, чем если бы ракета летела близко к Земле.

Как рассчитать скорость убегания?

Скорость убегания зависит от орбитальной скорости объекта. Если вы возьмете скорость, необходимую для поддержания орбиты на заданной высоте, и умножите ее на квадратный корень из 2 (что составляет примерно 1,414), вы получите скорость, необходимую для ухода с орбиты, и гравитационное поле, управляющее этой орбитой.

В контексте исследования космоса человеком рассмотрим космический корабль, который в настоящее время вращается вокруг Земли. Если он запустит свой двигатель достаточно долго, он в конечном итоге разовьется достаточно быстро, чтобы улететь в глубокий космос, избегая гравитации планеты. Эта скорость, называемая космической скоростью, представляет собой квадратный корень из 2, или на 41 процент больше, чем орбитальная скорость.

Что такое скорость убегания Земли?

Теоретически, космическая скорость у поверхности Земли составляет 11,2 км в секунду (6,96 миль в секунду). Скорость убегания на поверхности Луны составляет примерно 2,4 км в секунду (1,49 мили в секунду).

В практическом применении эти цифры не так уж и важны. Ракеты не выходят из-под земного притяжения при запуске прямо с поверхности. Скорее всего, астрономические инженеры сначала отправляют эти ракеты на орбиту, а затем используют орбитальную скорость в качестве рогатки, чтобы довести ракету до необходимой космической скорости. Кроме того, указанные выше скорости убегания не учитывают сопротивление атмосферы, которое фактически увеличивает скорость, необходимую для выхода из гравитационного поля планеты. Это еще одна причина, по которой ученые-ракетчики сначала вывели космический корабль на орбиту, прежде чем приступить к поисковой скорости.

как создается ритм в лирическом стихотворении

Мастер класс

Предлагается для вас

Онлайн-классы, которые проводят величайшие умы мира. Расширьте свои знания в этих категориях.

Обучает исследованию космоса

Учит сохранению

жидкие унции в бутылке вина

Обучает научному мышлению и общению

Обучает науке лучшего сна

В чем разница между скоростью убегания и орбитальной скоростью?

Думай как профессионал

Бывший командир Международной космической станции учит вас науке об освоении космоса и о том, что ждет вас в будущем.

Орбитальная скорость - это скорость, необходимая для достижения орбиты вокруг небесного тела, такого как планета или звезда, а космическая скорость - это скорость, необходимая для выхода с этой орбиты. Поддержание орбитальной скорости требует движения с постоянной скоростью, которая:

• Соответствует скорости вращения небесного тела.
• Достаточно быстр, чтобы противодействовать силе тяжести, притягивающей вращающийся объект к поверхности тела.

Орбитальная скорость стала возможной из-за искривленной поверхности планеты, звезды или другого небесного тела. Орбитальный объект имеет тенденцию двигаться по прямой линии, в то время как тело его вращается по кривой. Таким образом, постоянная кривизна движущегося по орбите тела предотвращает падение движущегося по орбите объекта на поверхность при условии, что движущийся по орбите объект поддерживает надлежащую скорость.

В космосе легче поддерживать постоянную скорость, чем на Земле, из-за принципа инерции. Один из законов инерции сэра Исаака Ньютона гласит, что движущийся объект имеет тенденцию оставаться в движении, если на него не действует внешняя сила. В земной атмосфере летающий объект встречает множество молекул воздуха, которые в совокупности замедляют скорость этого объекта, когда он летит по небу. По мере того, как вы путешествуете за пределы атмосферы Земли, воздух становится более пустым, с меньшим количеством молекул, которые противодействуют поступательной скорости движущегося по орбите объекта.

что такое предисловие в книге

Узнайте больше об орбитальной скорости в нашем полном руководстве здесь.

Хотите узнать больше об освоении космоса?

Независимо от того, являетесь ли вы начинающим инженером-космонавтом или просто хотите больше узнать о науке о космических путешествиях, изучение богатой и подробной истории полета человека в космос имеет важное значение для понимания того, как продвинулись исследования космоса. В мастер-классе Криса Хэдфилда по исследованию космоса бывший командир Международной космической станции дает неоценимое представление о том, что нужно для исследования космоса и что ждет людей на последнем рубеже в будущем. Крис также рассказывает о науке о космических путешествиях, о жизни космонавта и о том, как полеты в космос навсегда изменят ваше представление о жизни на Земле.

Хотите узнать больше об освоении космоса? Ежегодное членство MasterClass предоставляет эксклюзивные видео-уроки от ведущих ученых и астронавтов, таких как Крис Хэдфилд.