سرعة الهروب مقابل السرعة المدارية
سرعة الهروب والسرعة المدارية مفهومان مهمان للغاية في الفيزياء. هذه المفاهيم مهمة للغاية في مجالات مثل مشاريع الأقمار الصناعية وعلوم الغلاف الجوي. سرعة الهروب هي سبب وجود غلاف جوي والقمر ليس به غلاف جوي. من الضروري أن يكون لديك فهم جيد لهذه المفاهيم من أجل التفوق في المجالات ذات الصلة. ستحاول هذه المقالة مقارنة سرعة الهروب بالسرعة المدارية وتعريفاتها وحساباتها وأوجه التشابه وأخيرًا الاختلافات.
سرعة الهروب
كما نعلم من نظرية مجال الجاذبية ، فإن الجسم الذي له كتلة يجذب دائمًا أي جسم آخر يتم وضعه على مسافة محدودة من الجسم.كلما زادت المسافة ، تنخفض القوة بين الجسمين مع عكس مربع المسافة. عند اللانهاية ، القوة بين الجسمين تساوي صفرًا. تُعرَّف إمكانات نقطة حول كتلة بأنها العمل الذي يجب القيام به لإحضار كائن كتلة الوحدة من اللانهاية إلى النقطة المحددة. نظرًا لوجود عامل جذب دائمًا ، يجب أن يكون العمل سالبًا ؛ لذلك ، فإن الاحتمال عند نقطة ما يكون دائمًا سالبًا أو صفرًا. الطاقة الكامنة هي الجهد مضروبًا في كتلة الجسم الذي يتم إحضاره. يتم تعريف سرعة الهروب على أنها السرعة التي يجب إعطاؤها لجسم ما لإرساله إلى ما لا نهاية دون أي قوة أخرى. من حيث الطاقة ، الطاقة الحركية بسبب السرعة المعطاة تساوي الطاقة الكامنة. بهذه المساواة نحصل على سرعة الهروب مثل الجذر التربيعي لـ (2GM / r). حيث r هي المسافة الشعاعية للنقطة يتم قياس الجهد.
السرعة المدارية
السرعة المدارية هي السرعة التي يجب أن يحافظ عليها الجسم من أجل أن يكون في مدار معين.بالنسبة لجسم يسير في مدار نصف قطره r ، تُعطى السرعة المدارية بواسطة الجذر التربيعي لـ (F r / m) حيث F هي صافي القوة الداخلية و m كتلة الجسم المداري. القوة الداخلية في نظام الكتلة هي GMm / r2باستبدال هذا ، نحصل على السرعة المدارية كجذر تربيعي لـ (GM / r). يمكن إثبات ذلك أيضًا باستخدام الحفاظ على الطاقة الميكانيكية لحقل متحفظ. وتجدر الإشارة إلى أن السرعة المدارية تغير الاتجاه. لذلك ، هذا هو في الواقع تسارع ، لكن مقدار السرعة لا يتغير. يتسبب فقدان الطاقة الصغير في الفضاء في تقليل هذه الطاقة الحركية ، ثم يأتي الجسم إلى مدار منخفض من أجل الاستقرار.
ما هو الفرق بين سرعة الهروب والسرعة المدارية؟
• سرعة الهروب هي السرعة المطلوبة للهروب من سطح ما.
• السرعة المدارية هي السرعة المطلوبة للإبقاء على جسم في مدار.
• كلا هاتين الكميتين مستقلتان عن الجسم المتحرك.
• ستنخفض سرعة الهروب عندما يصل الجسم إلى ما لا نهاية وعند اللانهاية ستكون السرعة صفراً.
• تظل السرعة المدارية ثابتة في جميع أنحاء المدار. تغير السرعة المدارية الاتجاه
