Dozviete sa, ako funguje Escape Velocity a ako vypočítať Escape Velocity

Objektu trvá určitá úroveň rýchlosti, kým dosiahne obežnú dráhu okolo nebeského telesa, ako je Zem. Vymaniť sa z takejto obežnej dráhy si vyžaduje ešte väčšiu rýchlosť. Keď astrofyzici navrhujú rakety na cestu na iné planéty - alebo úplne mimo slnečnej sústavy - používajú rotačnú rýchlosť Zeme na urýchlenie rakiet a ich vypustenie mimo dosah zemskej gravitácie. Rýchlosť potrebná na vymanenie sa z obežnej dráhy je známa ako úniková rýchlosť.

Preskočiť na sekciu

• Čo je to úniková rýchlosť?
• Ako funguje Escape Velocity?
• Ako vypočítate rýchlosť úniku?
• Aká je rýchlosť úniku Zeme?
• Aký je rozdiel medzi únikovou rýchlosťou a orbitálnou rýchlosťou?
• Chcete sa dozvedieť viac o výskume vesmíru?
• Viac informácií o MasterClass Chrisa Hadfielda

Bývalý veliteľ Medzinárodnej vesmírnej stanice vás naučí vedu o výskume vesmíru a tom, čo prinesie budúcnosť.

Čo je to úniková rýchlosť?

Úniková rýchlosť, ako sa to týka vedy o raketách a cestovania vesmírom, je rýchlosť potrebná na to, aby objekt (napríklad raketa) unikol z gravitačnej dráhy nebeského telesa (napríklad planéty alebo hviezdy).

Ako funguje Escape Velocity?

Podobne ako orbitálna rýchlosť, aj úniková rýchlosť sa líši podľa vzdialenosti objektu od ťažiska. Z praktického hľadiska platí, že čím vyššia je nadmorská výška rakety, tým menšia rýchlosť sa bude vyžadovať pri:

ako začať ako hlasový herec

• Obiehať okolo Zeme
• Únik z gravitačného poľa Zeme úplne

Jedným z dôvodov, že komunikačné satelity môžu obiehať okolo Zeme bez neustáleho vynakladania energie, je ten, že existujú v nadmorskej výške míľ nad Zemou. Obchodné lietadlo, ktoré letí oveľa bližšie k povrchu planéty, musí naopak neustále vyvíjať energiu, aby zostalo na oblohe. Podľa toho istého princípu trvá rakete ďaleko od zemského povrchu porovnateľne menej energie na dosiahnutie únikovej rýchlosti, ako by to bolo, keby raketa letela blízko zeme.

Ako vypočítate rýchlosť úniku?

Úniková rýchlosť je funkciou orbitálnej rýchlosti objektu. Ak vezmete rýchlosť potrebnú na udržanie obežnej dráhy v danej nadmorskej výške a vynásobíte ju druhou odmocninou čísla 2 (čo je približne 1,414), odvodíte rýchlosť potrebnú na únik z obežnej dráhy a gravitačné pole ovládajúce túto obežnú dráhu.

V rámci prieskumu ľudského vesmíru zvážte vesmírnu loď, ktorá momentálne obieha okolo Zeme. Ak vystrelí svoj motor dostatočne dlho, nakoniec pôjde dostatočne rýchlo, aby odletel do hlbokého vesmíru a unikol z gravitácie planéty. Táto rýchlosť, nazývaná úniková rýchlosť, je jednoducho druhá odmocnina z 2 alebo o 41 percent rýchlejšia ako orbitálna rýchlosť.

Aká je rýchlosť úniku Zeme?

Teoreticky je úniková rýchlosť na povrchu Zeme 11,2 km za sekundu (6,96 míle za sekundu). Úniková rýchlosť na povrchu mesiaca je zhruba 2,4 km za sekundu (1,49 míle za sekundu).

V praxi nie sú tieto čísla nijako zvlášť dôležité. Rakety nevychádzajú z gravitácie Zeme raketami priamo z povrchu. Astronomickí inžinieri skôr pošlú tieto rakety na obežnú dráhu a potom použijú orbitálnu rýchlosť ako prak na pohon rakety na potrebnú únikovú rýchlosť. Okrem toho vyššie uvedené únikové rýchlosti nezohľadňujú atmosférický odpor, ktorý by v skutočnosti zvýšil požadovanú rýchlosť potrebnú na únik z gravitačného poľa planéty. To je ešte jeden dôvod, prečo raketoví vedci najskôr nasadili kozmické lode na obežnú dráhu predtým, ako vystrelili na únikovú rýchlosť.

aké sú rôzne druhy vína

MasterClass

Navrhnuté pre vás

Online kurzy vyučované tými najväčšími na svete. Rozšírte svoje vedomosti v týchto kategóriách.

Učí prieskum vesmíru

Učí zachovanie

tipy na písanie fantasy románu

Učí vedecké myslenie a komunikáciu

Učí vedu o lepšom spánku

Aký je rozdiel medzi únikovou rýchlosťou a orbitálnou rýchlosťou?

Myslite ako profesionál

Bývalý veliteľ Medzinárodnej vesmírnej stanice vás naučí vedu o výskume vesmíru a tom, čo prinesie budúcnosť.

Orbitálna rýchlosť je rýchlosť potrebná na dosiahnutie obežnej dráhy okolo nebeského telesa, ako je planéta alebo hviezda, zatiaľ čo úniková rýchlosť je rýchlosť potrebná na opustenie tejto obežnej dráhy. Udržiavanie orbitálnej rýchlosti si vyžaduje cestovanie trvalou rýchlosťou, ktorá:

• Zarovnáva sa s rýchlosťou rotácie nebeského telesa
• Je dostatočne rýchly na to, aby pôsobil proti gravitačnej sile, ktorá priťahuje obiehajúci objekt k povrchu tela

Orbitálnu rýchlosť umožňuje zakrivený povrch planéty, hviezdy alebo iného nebeského telesa. Obiehajúci objekt má tendenciu pohybovať sa po priamke, zatiaľ čo telo obieha okolo kriviek. Konštantné zakrivenie obežného telesa ako také bráni tomu, aby obiehajúci objekt spadol až na povrch za predpokladu, že si obiehajúci objekt udrží správnu rýchlosť.

Vo vesmíre je vďaka princípu zotrvačnosti jednoduchšie udržiavať konštantnú rýchlosť ako na Zemi. Jeden zo zákonov zotrvačnosti sira Isaaca Newtona uvádza, že objekt v pohybe má tendenciu zostať v pohybe, pokiaľ na neho nepôsobí vonkajšia sila. V zemskej atmosfére sa lietajúci objekt stretáva s mnohými molekulami vzduchu, ktoré kumulatívne spomaľujú jeho rýchlosť pri prelete oblohou. Keď cestujete za zemskú atmosféru, vzduch sa stáva viac vákuovým a s menším počtom molekúl, ktoré bránia rýchlosti vpred obiehajúceho objektu.

ako sa zbaviť bielej plesne na dreve

Viac informácií o orbitálnej rýchlosti sa dozviete v našom kompletnom sprievodcovi tu.

Chcete sa dozvedieť viac o výskume vesmíru?

Či už ste začínajúcim astronautickým inžinierom alebo sa len chcete viac informovať o vede o vesmírnom cestovaní, pre pochopenie pokroku v prieskume vesmíru je nevyhnutné spoznať bohatú a podrobnú históriu letov do vesmíru. V MasterClass Chrisa Hadfielda o výskume vesmíru poskytuje bývalý veliteľ Medzinárodnej vesmírnej stanice neoceniteľný prehľad o tom, čo je potrebné na preskúmanie vesmíru, a čo prinesie budúcnosť pre ľudí na posledných hraniciach. Chris hovorí aj o vede o cestovaní vesmírom, živote astronauta a o tom, ako lietanie vo vesmíre navždy zmení vaše myslenie o živote na Zemi.

Chcete sa dozvedieť viac o výskume vesmíru? Výročné členstvo MasterClass poskytuje exkluzívne video lekcie od vedcov a astronautov, ako je Chris Hadfield.