逃逸速度
- 为了逃离引力场,质量必须以逃逸速度
- 这取决于质量而且半径产生引力场的物体,如行星,卫星或黑洞
- 逃逸速度定义为:
允许物体在没有更多能量输入的情况下逃离引力场的最小速度
- 它是相同为所有群众在相同引力场即,火箭从地球逃逸的速度为的相同像网球一样
- 一个物体达到逃逸速度时,它所有的动能能源已转移至引力潜在的能源
- 数学上,动能与重力势能相等得到:
- 地点:
- 米=物体在重力场中的质量米(公斤)
- v=物体的逃逸速度(m s-1)
- G=牛顿引力常数
- M =被逃逸物体的质量,产生引力场(即行星)(kg)
- r物体到质心的距离米(m)
- 因为质量米方程两边都是一样的,可以消掉吗
- 这就是为什么在引力场中任何物体的逃逸速度都是一样的米
- 因此,式化简为:
- 重新排列这个方程得到逃避速度,v:
- 这个方程是不给定:一定要记住如何推导它
为了逃离地球的重力场,物体的运动速度必须大于地球的逃逸速度。然而,火箭持续燃烧燃料,因此它们在飞行速度明显低于逃逸速度的情况下获得了足够的能量来逃逸
- 从地球表面发射的火箭可以不需要达到逃逸速度才能到达绕地球的轨道
- 这是因为:
- 他们通过燃料获得能量不断提供推力
- 需要的能量更少为了实现轨道比逃避从地球的引力场
- 逃逸速度是不这是逃离行星所需要的速度引力场完全
- 这可能离地球很远
工作的例子
假设月球表面密度为3340 kg m,计算月球表面的逃逸速度3质量为7.35 × 1022公斤。
牛顿引力常数= 6.67 × 10-11年N m2公斤-2
考试技巧
的定义逃逸速度在美国,避免使用“重力”或“行星的引力/吸引力”等词语。最好是参考它的引力场。