Escape Velocity срещу Orbital Velocity
Скоростта на бягство и орбиталната скорост са две много важни понятия, свързани с физиката. Тези концепции са много важни в области като сателитни проекти и атмосферни науки. Скоростта на бягство е причината, поради която имаме атмосфера, а Луната няма такава. Жизненоважно е да имате добро разбиране на тези концепции, за да постигнете успех в съответните области. Тази статия ще се опита да сравни скоростта на бягство с орбиталната скорост, техните дефиниции, изчисления, сходства и накрая разлики.
Избягай от скоростта
Както знаем от теорията за гравитационното поле, обект с маса винаги привлича всеки друг обект, който е поставен на крайно разстояние от обекта. Тъй като разстоянието увеличава силата между двата обекта намалява с обратния квадрат на разстоянието. В безкрайността силата между двата обекта е нула. Потенциалът на точка около маса се дефинира като работата, която трябва да се извърши, за да се приведе обект с единична маса от безкрайност до дадената точка. Тъй като винаги има привличане, работата, която трябва да се свърши, е отрицателна; следователно потенциалът в дадена точка винаги е отрицателен или нулев. Потенциалната енергия е потенциалът, умножен по масата на донесения обект. Скоростта на бягство се определя като скоростта, която трябва да се даде на обект, за да го изпрати до безкрайност без друга сила. По отношение на енергията,кинетичната енергия поради дадената скорост е равна на потенциалната енергия. Чрез това равенство получаваме скоростта на бягство като квадратен корен от (2GM / r). Където r е радиалното разстояние до точката, измерва се потенциалът.
Орбитална скорост
Орбиталната скорост е скоростта, която обектът трябва да поддържа, за да бъде на определена орбита. За обект, който върви по орбита с радиус r, орбиталната скорост се дава от квадратния корен на (F r / m), където F е нетната вътрешна сила и m е масата на орбиталния обект. Вътрешната сила в масова система е GMm / r 2. Като заместим това, получаваме орбиталната скорост като квадратен корен от (GM / r). Това също може да бъде доказано с помощта на механично запазване на енергията на консервативно поле. Трябва да се отбележи, че орбиталната скорост променя посоката. Следователно това всъщност е ускорение, но големината на скоростта не се променя. Малките загуби на енергия в космоса водят до намаляване на тази кинетична енергия и след това обектът достига до по-ниска орбита, за да се стабилизира.
Каква е разликата между Escape Velocity и Orbital Velocity?
• Скорост на бягство е скоростта, необходима за бягство от повърхността.
• Орбитална скорост е скоростта, необходима за поддържане на обект в орбита.
• И двете величини са независими от движещия се обект.
• Скоростта на излизане ще намалее, когато обектът достигне безкрайност и при безкрайност скоростта ще бъде нула.
• Орбиталната скорост остава постоянна по цялата орбита. Орбиталната скорост променя посоката.
