탈출속도

공을 던지면 다시 돌아옵니다. 충분히 강하게 던져도 안 된다 지구에서는 초당 11.2km로 이동하며, 그 속도에 도달하는 것이 로켓이 엄청나게 큰 이유입니다.

충분히 빨리, 그리고 던진 물체는 다시 오지 않습니다.

봐

공을 위로 던지면 다시 아래로 내려옵니다. 빠르게 던져, 그것은 다시 떨어지기 전에 더 높은 간다. 너무 빠른 속도가 있어서 다시 오지 않는다면?

네, 그렇습니다 이것을 탈출 속도(또는 탈출 속도)라고 한다. 속도를 늦추는 것은 없고 중력이 당신을 뒤로 끌 수 없습니다.

세계	표면에서의 탈출 속도
달	2.4 km/s
화성	5.0 km/s
지구	11.2 km/s
목성	59.5 km/s
태양	617.6 km/s

The Moon’s escape speed is less than a quarter of Earth’s. 달이 우주로 물체를 발사하는 데 유용한 장소가 될 수 있는 이유 중 하나입니다.

대포 도구에서 달이 로드됩니다. 판독에 나타난 탈출 속도보다 낮거나 높은 속도로 시도해 보십시오.

이해하겠습니다

탈출은 물체의 운동 에너지가 중력 “우물”에서 완전히 벗어날 수 있을 때 일어난다. 무한대에 도달하는 데 필요한 에너지와 동일한 운동 에너지를 설정:

½ v² = μ / r  ⇒  v_escape = √(2μ / r)

원형 속도 √(μ/r)와 비교하면, 탈출 속도는 항상 √2 ≈ 1.414배 동일한 거리에서의 원형 속도이다.

두 가지 중요한 사실:

1. 이것은 질량에 달려 있지 않습니다. 자갈과 우주선은 동일한 속도가 필요합니다. (물론 우주선은 훨씬 더 많은 에너지가 필요합니다.)
2. 그것은 당신이 어디에서 시작에 따라 달라집니다. 멀리, r은 더 크고 탈출이 더 쉽습니다. 정지궤도의 높이에서 지구의 탈출 속도는 단지 4.3 km/s이다.

로켓은 실제로 지상에서 11.2km/s까지 발사하지 않습니다. 엔진이 계속 돌아가면서 꾸준히 오르고 있어요 탈출속도는 대포구와 같이 동력이 없는 물체에 필요한 속도입니다.

마스터

비궤도 에너지 ε = v²/2 − μ/r의 관점에서, 탈출은 ε ≥ 0을 의미한다. At exactly ε = 0 the path is a parabola and the speed tends to zero at infinity. 그보다 더 빠르면 경로는 쌍곡선이고 물체는 멀리서 남은 속도를 유지한다. 쌍곡선 과잉 속도 v∞:

v² = v∞² + v_escape²,   C₃ = v∞²

미션 계획자들은 발사 에너지를 C₃(km²/s²)로 나타낸다. 화성으로의 이동에 있어서, 출발시 v∞는 약 2.9 km/s이므로 C₃ ≈ 8.7 km²/s²이다.

이 관계는 우주 비행에서 가장 유용한 효과 중 하나를 숨깁니다. 오버스 효과: 중력 우물에서 만든 깊은 화상, 당신이 이미 빠르게 이동하는 경우, 같은 멀리 만든 화상보다 더 많은 v∞을 구입합니다. 지구 주위의 200km 주차궤도에서(원형 속도 7.78 km/s, 탈출 속도 11.0 km/s) v∞ = 2.9 km/s에 도달하는 데는 3.2 + 2.9 = 6.1 km/s가 아니라 약 3.6 km/s의 엔진 연소만이 필요하다. 델타-v 지도는 저궤도에서의 모든 이동에 대해 이것을 사용한다.