Lær hvordan Escape Velocity fungerer, og hvordan man beregner Escape Velocity

Det tager et bestemt niveau af hastighed for et objekt at opnå kredsløb omkring en himmellegeme som Jorden. Det tager endnu større hastighed at bryde fri fra en sådan bane. Når astrofysikere designer raketter for at rejse til andre planeter - eller helt ud af solsystemet - bruger de Jordens rotationshastighed til at fremskynde raketterne og lancere dem uden for Jordens tyngdekraft. Den hastighed, der kræves for at bryde fri for en bane, er kendt som flugthastighed.

Gå til sektion

• Hvad er flugthastighed?
• Hvordan fungerer Escape Velocity?
• Hvordan beregner du flugthastighed?
• Hvad er jordens flugthastighed?
• Hvad er forskellen mellem flugthastighed og orbitalhastighed?
• Vil du lære mere om rumforskning?
• Lær mere om Chris Hadfields MasterClass

Den tidligere chef for den internationale rumstation lærer dig videnskaben om udforskning af rummet og hvad fremtiden bringer.

Hvad er flugthastighed?

Undslippehastighed, som det gælder raketvidenskab og rumrejse, er den hastighed, der kræves for et objekt (såsom en raket) for at undslippe tyngdekredsen for en himmellegeme (såsom en planet eller en stjerne).

Hvordan fungerer Escape Velocity?

I lighed med orbitalhastighed varierer flugthastigheden afhængigt af afstanden, som en genstand er fra et tyngdepunkt. Rent praktisk er det, at jo højere raketens højde er over Jorden, desto mindre hastighed kræves der for at:

forskel på butterdej og filodej

• Kred om jorden
• Undslippe Jordens tyngdefelt helt

En af grundene til, at kommunikationssatellitter kan kredse om jorden uden konstant at bruge energi, er at de lever i en højde miles over Jorden. Derimod skal et kommercielt fly, der flyver meget tættere på planetens overflade, konstant udøve energi for at forblive på himlen. Efter det samme princip tager det forholdsvis mindre energi for en raket langt fra jordens overflade at opnå flugthastighed, end den ville, hvis raketten flyver tæt på jorden.

Hvordan beregner du flugthastighed?

Escape-hastighed er en funktion af et objekts orbitale hastighed. Hvis du tager den hastighed, der kræves for at opretholde kredsløb i en given højde og ganger den med kvadratroden på 2 (hvilket er ca.

Overvej et rumskib, der i øjeblikket kredser om jorden i forbindelse med menneskelig rumforskning. Hvis den fyrer sin motor længe nok, vil den til sidst gå hurtigt nok til at flyve ud i det dybe rum og undslippe planetens tyngdekraft. Den hastighed, kaldet flugthastighed, er simpelthen kvadratroden på 2 eller 41 procent hurtigere end orbitalhastighed.

Hvad er jordens flugthastighed?

Teoretisk set er flugthastigheden på jordens overflade 11,2 km i sekundet (6,96 miles i sekundet). Undslippehastigheden på månens overflade er cirka 2,4 km i sekundet (1,49 miles i sekundet).

I praktisk anvendelse er disse tal ikke særlig vigtige. Raketter undgår ikke jordens tyngdekraft ved at starte direkte fra overfladen. Snarere sender astronomiske ingeniører disse raketter først i kredsløb og bruger derefter orbitalhastighed som en slynge til at drive en raket til den nødvendige flugthastighed. Desuden udgør ovennævnte flugthastigheder ikke atmosfærisk modstand, hvilket faktisk ville øge den krævede hastighed, der er nødvendig for at undslippe planetens tyngdefelt. Dette er endnu en grund til, at raketforskere først satte rumfartøjer i kredsløb, før de skød for at undslippe hastighed.

træsorter til røgning af kød

MasterClass

Foreslået til dig

Online klasser undervist af verdens største sind. Udvid din viden i disse kategorier.

Underviser rumforskning

Underviser bevarelse

hvordan adskiller en videnskabelig hypotese sig fra en videnskabelig teori

Underviser videnskabelig tænkning og kommunikation

Underviser videnskaben om bedre søvn

Hvad er forskellen mellem flugthastighed og orbitalhastighed?

Tænk som en professionel

Den tidligere chef for den internationale rumstation lærer dig videnskaben om udforskning af rummet og hvad fremtiden bringer.

Orbitalhastighed er den hastighed, der kræves for at opnå kredsløb omkring en himmellegeme, såsom en planet eller en stjerne, mens flugthastighed er den hastighed, der kræves for at forlade den bane. Opretholdelse af orbitalhastighed kræver kørsel med en vedvarende hastighed, der:

• Justerer med himmellegemets rotationshastighed
• Er hurtig nok til at modvirke tyngdekraften, der trækker den kredsende genstand mod kroppens overflade

Orbitalhastighed er muliggjort af den buede overflade på en planet, stjerne eller anden himmellegeme. En kredsende genstand har tendens til at bevæge sig i en lige linje, hvorimod kroppen det kredser om kurver. Som sådan forhindrer den konstante krumning af det kredsede legeme, at den kredsende genstand falder helt ned til overfladen, forudsat at den kredsende genstand opretholder den korrekte hastighed.

I rummet er det lettere at opretholde en konstant hastighed end den er på jorden på grund af inerti-princippet. En af Sir Isaac Newtons treghedslove siger, at en genstand i bevægelse har tendens til at forblive i bevægelse, medmindre den bliver handlet af en ekstern styrke. Inden for jordens atmosfære møder en flyvende genstand mange luftmolekyler, som kumulativt nedsætter objektets hastighed, når den flyver gennem himlen. Når du rejser ud over Jordens atmosfære, bliver luften mere vakuum med færre molekyler for at modvirke den fremadrettede hastighed af en kredsende genstand.

hvordan man udgiver en poesibog

Lær mere om orbitalhastighed i vores komplette guide her.

Vil du lære mere om udforskning af rummet?

Uanset om du er en spirende astronautisk ingeniør eller bare ønsker at blive mere informeret om videnskaben om rumrejser, er det vigtigt at lære om den rige og detaljerede historie med menneskelig rumfart for at forstå, hvordan rumforskning er avanceret. I Chris Hadfields MasterClass om udforskning af rummet giver den tidligere chef for den internationale rumstation uvurderlig indsigt i, hvad der kræves for at udforske rummet, og hvad fremtiden bringer for mennesker i den sidste grænse. Chris taler også om videnskaben om rumrejser, livet som astronaut, og hvordan flyvning i rummet for evigt vil ændre den måde, du tænker på at leve på jorden.

Vil du lære mere om udforskning af rummet? MasterClass Annual Membership tilbyder eksklusive videolektioner fra masterforskere og astronauter som Chris Hadfield.