පැනීමේ වේගය

බෝලයක් උඩට විසිකරන්න, ඒක ආපහු එනවා. ඒක හොඳට විසිකරන්න, ඒක කවදාවත් එන්නේ නෑ. පෘථිවියේ, ඒ වේගය තත්පරයට කිලෝමීටර් 11.2ක්, ඒකට ලඟා වීම තමයි රොකට් එච්චර විශාල වෙන්න හේතුව.

ප්‍රමාණවත් තරම් වේගයෙන්, විසි කරපු වස්තුව ආපහු එන්නෙ නෑ.

බලන්න

උඩට බෝලයක් විසිකරන්න, ඒක ආපහු පහලට එනවා. ඒක වේගයෙන් විසි කරන්න, ඒක ආපහු වැටෙන්න කලින් ඉහලට යනවා. ඒක ආපහු එන්නෙ නැති තරම් වේගයක් තියෙනවද?

ඔව්. මෙය පැනීමේ වේගය (හෝ පැනීමේ ප්‍රවේගය) ලෙස හඳුන්වයි. අඩුම තරමේ ඒ තරම් වේගයෙන් යන්න, ඔයාව හෙමින් කරන්න කිසි දෙයක් නැතිව, ගුරුත්වාකර්ෂණයට කවදාවත් ඔයාව ආපහු ඇදගන්න බෑ.

ලෝකය	මතුපිටින් පලායාමේ වේගය
චන්ද්‍රයා	2.4 km/s
අඟහරු	5.0 km/s
පෘථිවිය	තත්පරයට කිලෝමීටර් 11.2
බ්‍රහස්පති	තත්පරයට කිලෝමීටර් 59.5
ඉර	තත්පරයට කිලෝමීටර් 617.6

චන්ද්‍රයාගේ පලා යාමේ වේගය පෘථිවියේ වේගයට වඩා හතර ගුණයකින් අඩුය. ඒ නිසාම චන්ද්‍රයා අභ්‍යවකාශයට යැවීමට ප්‍රයෝජනවත් ස්ථානයක් විය හැකි එක හේතුවක්.

ටැංකියේ උපකරණ වල සඳ පුරවා ඇත. කියවීමේ දී පෙන්වන පැනීමේ වේගයට වඩා පහළින් සහ ඉහළින් වේගයෙන් උත්සාහ කරන්න.

තේරුම් ගන්න

ඝනත්වය වැඩි වන විට ශක්ති පරිභෝජනය ද ඉහළ යන අතර එමගින් “අවශ්‍ය” ශක්තිය සම්පූර්ණයෙන්ම ලබා ගත නොහැකි වේ. ක්වොන්ටම් ශක්තිය අවම වශයෙන් අවශ්ය ශක්තිය සමාන කිරීමට සැකසීම:

½ v² = μ / r  ⇒  v_escape = √(2μ / r)

චක්‍රීය වේගය √(μ/r) සමග සසඳන විට: පැනීමේ වේගය සෑමවිටම √2 ≈ 1.414 ගුණයක් වන අතර එය එම දුරෙහි දී චක්‍රීය වේගයට සමානය.

වැදගත් කරුණු දෙකක්:

1. එය ඔබේ ස්කන්ධය මත රඳා නොපවතී. ගල් කැටයක් සහ අභ්යවකාශ යානයක් එකම වේගය අවශ්ය වේ. (අභ්‍යාවකාශ යානයට ඇත්තෙන්ම වැඩි ශක්තියක් අවශ්‍යයි.)
2. එය ඔබ ආරම්භ කරන ස්ථානය මත රඳා පවතී. දුරින්, r විශාල වන අතර පලා යාම පහසු වේ. භූ ස්ථායී කක්ෂයේ සිට පෘථිවියේ පැනීමේ වේගය තත්පරයට කිලෝමීටර් 4.3 පමණ වේ.

රොකට් කිසිම වෙලාවක තත්පරයට කිලෝමීටර් 11.2ක් දක්වා වේගයෙන් ගමන් කරන්නේ නැහැ. ඔවුන් ස්ථාවර ලෙස කඳු නැගගෙන යන අතරතුර ඔවුන්ගේ එන්ජින් තල්ලු කරගෙන යනවා. ඝනත්වය යනු, ද්‍රව්‍යයක් හෝ වස්තුවක ස්කන්ධයෙහි ඒකකයක් ලෙසින්, ඝනත්වය හැඳින්වෙන සංඛ්‍යාතය වෙයි.

මාස්ටර්

In terms of specific orbital energy ε = v²/2 − μ/r, escape means ε ≥ 0. ε =0හිදී සම්පූර්ණයෙන් ම මාර්ගය පරාවර්තනයක් වන අතර, ප්‍රවේගය අතාත්විකයේදී ශුන්‍යයට නැඹුරු වේ. ඒ වඩා වේගවත්, මාර්ගය hyperbola වන අතර වස්තුව දුරින් ඉතිරි වේගය පවත්වා ගෙන යයි, hyperbolic අධික වේගය v∞:

v² = v∞² + v_escape²,   C₃ = v∞²

මෙහෙයුම් සැලසුම්කරුවන් C₃ (km²/s²) ලෙසින් දියත් කිරීමේ ශක්තිය සදහන් කරති. අඟහරු වෙත ගමන් කිරීමේදී, පිටත්වීමේදී v∞ යනු තත්පරයට කිලෝමීටර් 2.9ක් වන අතර, එබැවින් C₃ ≈ 8.7 km²/s² වේ.

මෙම සම්බන්ධතාවය අභ්‍යාවකාශ ගමන් වලදී වඩාත් ප්‍රයෝජනවත් බලපෑමක් වන Oberth effect හඟවයි: ඔබ දැනටමත් වේගයෙන් ගමන් කරන ගුරුත්ව ක්ෂේත්‍රයක දී සිදුකරන ගිනි දැල්වීමක්, දුරින් සිදුකරන එම ගිනි දැල්වීමට වඩා වැඩි v∞ මිලදී ගනී. පෘථිවිය වටා ඇති කිලෝමීටර 200 ක කක්ෂයක සිට (චක්‍රීය වේගය තත්පරයට කිලෝමීටර 7.78ක්, පැනීමේ වේගය තත්පරයට කිලෝමීටර 11.0කි) v∞ = 2.9 km/s වෙත ලඟාවීමට එන්ජිමක ඉන්ධන පරිභෝජනය තත්පරයට කිලෝමීටර 3.6ක් පමණ අවශ්‍ය වන අතර එය 3.2 + 2.9 = 6.1 km/s නොවේ. The Delta-v Map uses this for every departure from low Earth orbit.