NộI Dung

• Các bước
• Lời khuyên

Vận tốc thoát là cần thiết để một vật có thể thắng được lực hút của hành tinh mà nó nằm trên đó. Một tên lửa, chẳng hạn, phải đạt tốc độ thoát để rời Trái đất và đi vào không gian vũ trụ.

Các bước

Phương pháp 1/2: Hiểu tốc độ thoát

1. 

   Đặt tốc độ thoát. Nó đề cập đến tốc độ mà một vật thể cần đạt tới để vượt qua sức hút hấp dẫn của hành tinh mà nó tìm thấy chính nó, do đó có thể đi về phía không gian. Một hành tinh lớn hơn có khối lượng lớn hơn và yêu cầu vận tốc thoát cao hơn nhiều so với một hành tinh nhỏ hơn với khối lượng ít hơn.
2. Bắt đầu với bảo tồn năng lượng. Cô ấy nói rằng tổng năng lượng trong một hệ cô lập không đổi. Kết quả dưới đây hoạt động với một hệ thống tên lửa Trái đất và giả định rằng hệ thống được phân tích là bị cô lập.
   • Trong sự bảo toàn năng lượng, thế năng và động năng là ban đầu và cuối cùng, vì nó đại diện cho động năng và đại diện cho thế năng.
3. Xác định động năng và thế năng.
   • Động năng là năng lượng của chuyển động, bằng, do đó nó đại diện cho khối lượng của tên lửa và đại diện cho tốc độ của nó.
   • Thế năng là năng lượng sinh ra từ vị trí của một vật thể so với các vật thể có trong hệ. Trong vật lý, nó thường được định nghĩa là bằng một khoảng cách vô hạn từ Trái đất. Vì lực hấp dẫn, thế năng của tên lửa sẽ luôn âm (và càng gần Trái đất càng nhỏ). Thế năng trong hệ thống tên lửa Trái đất khi đó sẽ được viết là, vì nó đại diện cho hằng số hấp dẫn của Newton, đại diện cho khối lượng của Trái đất và đại diện cho khoảng cách giữa các tâm của hai khối lượng.
4. Thay thế các biểu thức trong bảo toàn năng lượng. Khi nó đạt đến tốc độ tối thiểu cần thiết để thoát ra khỏi bầu khí quyển, tên lửa sẽ dừng ở khoảng cách vô tận so với Trái đất, vì vậy. Sau đó, anh ta sẽ ngừng cảm nhận lực hút của Trái đất và sẽ không bao giờ quay trở lại, anh ta cũng vậy.
5. Tìm giá trị của.
   • Trong phương trình trên, nó đại diện cho tốc độ thoát của tên lửa - tốc độ tối thiểu cần thiết để thoát khỏi lực hút của Trái đất.
   • Lưu ý rằng vận tốc thoát không phụ thuộc vào khối lượng của tên lửa. Khối lượng được phản ánh cả trong thế năng của trọng trường Trái đất và động năng của chuyển động của tên lửa.

Phương pháp 2/2: Tính tốc độ thoát

1. Làm việc với phương trình vận tốc thoát.
   • Phương trình giả định rằng hành tinh bạn đang ở là hình cầu và có mật độ không đổi. Trong thế giới thực, vận tốc thoát phụ thuộc vào vị trí của nó trên bề mặt bởi vì một hành tinh hóa ra lại rộng hơn ở xích đạo do chuyển động quay, ngoài ra còn có những thay đổi nhỏ về mật độ do thành phần của nó.
2. Hiểu các biến trong phương trình.
   • là hằng số hấp dẫn của Newton. Giá trị của hằng số này phản ánh sự thật rằng lực hấp dẫn là một lực cực kỳ yếu. Nó được xác định bằng thực nghiệm vào năm 1798 bởi Henry Cavendish, nhưng nó đã được chứng minh là rất khó để đo lường chính xác.
     • chỉ có thể được viết bằng các đơn vị cơ bản, như, kể từ.
   • Khối lượng và bán kính phụ thuộc vào hành tinh bạn muốn thoát ra.
   • Cần phải chuyển đổi các giá trị sang hệ thống quốc tế. Nói cách khác, khối lượng phải được biểu thị bằng kilogam () và khoảng cách phải được biểu thị bằng mét (). Nếu bạn gặp phải các giá trị trong các đơn vị khác nhau, chẳng hạn như dặm, thực hiện việc chuyển đổi.
3. Xác định khối lượng và bán kính của hành tinh bạn đang ở. Trong trường hợp của Trái đất, giả sử bạn đang ở mực nước biển, e.
   • Tìm kiếm trên Internet bảng khối lượng và tia từ các hành tinh hoặc mặt trăng khác.
4. Thay thế các giá trị trong phương trình. Bây giờ bạn có dữ liệu bạn cần, bạn có thể bắt đầu giải quyết.
5. Phân tích. Hãy nhớ kiểm tra các đơn vị cùng một lúc và hủy chúng nếu có thể để có được một giải pháp nhất quán.
   • Trong bước cuối cùng, có thể chuyển đổi câu trả lời bằng cách nhân giá trị thu được với hệ số chuyển đổi.

Lời khuyên

• Vì hằng số hấp dẫn của Newton khá khó đo chính xác, thông số hấp dẫn tiêu chuẩn thường được biết chính xác hơn nhiều. Có thể sử dụng nó để tính vận tốc thoát.
  • Thông số hấp dẫn tiêu chuẩn của Trái đất bằng.