脱出と軌道速度の関係を理解する最も簡単な方法は、ロケットの離陸方法を学ぶことです。プッシュは、ロケットが地球の表面を離れて宇宙回路に入るのを助けます。地球の重力場は強力であり、物体がそれに逆らって宇宙に入るには強い「押し」が必要です。
脱出速度とは、物体が重力に逆らって地球を離れるのに必要な最小の力を指します。この速度は、固体の引力にもかかわらず、惑星からのエスカレーションを成功させるのに役立ちます.
一方、軌道速度は、物体や物体が地球の軌道の周りを回転するために必要な力または圧力です。したがって、地球を周回する衛星や、地球から宇宙へ、またはその逆に移動するその他の物体の動きを決定するために、それらの重要性を理解することが不可欠です。
脱出速度:それと式とは?
地球の表面の周りの重力場は、すべての物体を反対の上向きに移動した後、下向きに引き寄せます。これは惑星の引力によるものです。オブジェクトがこのフィールドを分散させて空間に移動する必要がある場合、一定の速度が必要です。この速度は「脱出速度」と呼ばれます。ある程度押すと、オブジェクトは重力 (E.V.) の影響を超え、地面に戻らなくなります。
脱出速度は、宇宙旅行時間とロケット科学を決定するために使用されます。運動学は、発射体の範囲がその初期速度によって変化すると述べています。
したがって、
Rmax ∝ u2
Rmax =u2/2g
これは、発射体が特定の速度で押し出されると、惑星の重力効果を通り抜けて無限遠に解放されることを示しています。
重力は保守的なので、ここでもエネルギー保存則が適用されます。
Ui + Ki =Uf + Kf
物体が無限に飛ぶと、潜在的な速度は最大高度でゼロになります。
ここで、この式を通じて物体の運動エネルギーを導出します:
Ui + Ki =0
Ui =-GMm/R
Ki =½ mve2
したがって、
½ mve2 + (-GMm/R) =0
½ mve2 =GMm/R
したがって、
ve =√2GM/R
発射体の質量とは関係がないため、発射体の質量にもかかわらず、脱出速度は停滞したままです。
軌道速度:それと公式は?
軌道速度は、(衛星) のような物体が (地球) のような別の物体の軌道に留まるために必要な力です。オブジェクトの脱出速度を 2 回平方根することで、軌道速度の正確な値を取得できます。
· 脱出速度と軌道速度が同じ場合、高度がゼロの場合、軌道は一定になります。
· 公転する速度が下側にある場合、速度が減衰し、オブジェクトがクラッシュします。
テスト質量が軌道の周りを円方向に回転する場合、半径は「r」です。このパスは、重力によってソース質量の中心に向かって引き寄せられるため、中心にソース質量があります。
したがって、
mvo2/r =GMm/r2
vo2/r =GM/r2
vo =√GM/r
テスト質量がより短い距離 (r ~ R) にある場合、
vo =√GM/r
脱出と軌道速度の関係
脱出速度と軌道速度の例の関係を掘り下げる前に、その数学的解釈を理解しましょう。
vo =ve/√2
ve =√2vo
ここで、ve は km/s で測定された脱出速度として示されます
vo は、km/s で測定された軌道速度として示されます。
したがって
脱出速度 =√2 x 軌道速度
したがって、脱出と軌道速度の関係は正比例することが証明されています。
簡単に言えば、
· 軌道速度が増加すると、脱出速度も同じ割合で増加します。
· 脱出速度が低下すると、軌道速度も低下します。
その結果、
オブジェクトの脱出速度 =√2gR —- 1
被験者の軌道速度- vo =√gR —- 2
g は、重力によって上昇する加速力です。
方程式 1
ve =√2 √gR
vo =√gR で置き換えた後、
わかりました
ve =√2Vo
軌道速度の再編成された方程式は
vo =ve/√2
これで、脱出と軌道速度の重要性とその式の関係がわかりました。
結論
これで、脱出速度と軌道速度の例、重要性、および上記の式の関係に精通したことを願っています。天文学の専門家や科学者は、この関係式を使用して、地球の天体から放出された後の衛星内のオブジェクトの動きを分析します。
この問題の核心は、脱出速度と軌道速度の両方が同じ場合、物体は軌道上で一定に保たれるということです。
