Escape Velocity vs Orbital Velocity
Ontsnapsnelheid en baansnelheid is twee baie belangrike konsepte wat by fisika betrokke is. Hierdie konsepte is baie belangrik in velde soos satellietprojekte en atmosferiese wetenskap. Die ontsnappingssnelheid is die rede waarom ons 'n atmosfeer het en die maan nie een nie. Dit is noodsaaklik om 'n goeie begrip in hierdie konsepte te hê om op relevante gebiede te presteer. Hierdie artikel sal probeer om ontsnappingsnelheid met baansnelheid, hul definisies, berekeninge, ooreenkomste en uiteindelik verskille te vergelyk.
Escape Velocity
Soos ons uit die gravitasieveldteorie weet, trek 'n voorwerp met 'n massa altyd enige ander voorwerp aan wat op 'n eindige afstand van die voorwerp af geplaas is. Soos die afstand toeneem, verminder die krag tussen die twee voorwerpe met die omgekeerde vierkant van die afstand. By oneindig is die krag tussen die twee voorwerpe nul. Die potensiaal van 'n punt rondom 'n massa word gedefinieer as die werk wat gedoen moet word om 'n voorwerp met eenheidsmassa van oneindig na die gegewe punt te bring. Aangesien daar altyd 'n aantrekkingskrag is, is die werk wat gedoen moet word negatief; daarom is die potensiaal by 'n punt altyd negatief of nul. Potensiële energie is die potensiaal vermenigvuldig met die massa van die voorwerp wat gebring word. Die ontsnappingssnelheid word gedefinieer as die snelheid wat aan 'n voorwerp gegee moet word om dit sonder enige ander krag tot oneindig te stuur. In terme van energie is die kinetiese energie as gevolg van die gegewe snelheid gelyk aan die potensiële energie. Deur hierdie gelykheid kry ons die ontsnapsnelheid as die vierkantswortel van (2GM/r). Waar r die radiale afstand na die punt is, word die potensiaal gemeet.
Orbital Velocity
Die baansnelheid is die snelheid wat 'n voorwerp moet handhaaf om op 'n sekere baan te wees. Vir 'n voorwerp wat op 'n wentelbaan met radius r gaan, word die baansnelheid gegee deur die vierkantswortel van (F r / m) waar F die netto inwaartse krag is en m die massa van die baanvoorwerp is. Die inwaartse krag in 'n massastelsel is GMm/r2 Deur dit te vervang, kry ons die baansnelheid as die vierkantswortel van (GM/r). Dit kan ook bewys word deur meganiese energiebesparing van 'n konserwatiewe veld. Daar moet kennis geneem word dat die baansnelheid besig is om die rigting te verander. Daarom is dit eintlik versnelling, maar die grootte van die spoed verander nie. Klein energieverliese in die ruimte veroorsaak dat hierdie kinetiese energie verminder word, en dan kom die voorwerp na 'n laer wentelbaan om te stabiliseer.
Wat is die verskil tussen Escape Velocity en Orbital Velocity?
• Ontsnapsnelheid is die snelheid wat benodig word om van 'n oppervlak te ontsnap.
• Orbitaalsnelheid is die snelheid wat benodig word om 'n voorwerp in 'n wentelbaan te hou.
• Beide hierdie hoeveelhede is onafhanklik van die bewegende voorwerp.
• Die ontsnappingsnelheid sal verminder soos die voorwerp oneindig bereik en by oneindig sal die snelheid nul wees.
• Die baanspoed bly konstant regdeur die wentelbaan. Die baansnelheid verander van rigting.
