Unterschied Zwischen Fluchtgeschwindigkeit Und Orbitalgeschwindigkeit

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 08:37

Fluchtgeschwindigkeit gegen Orbitalgeschwindigkeit

Fluchtgeschwindigkeit und Umlaufgeschwindigkeit sind zwei sehr wichtige Konzepte der Physik. Diese Konzepte sind in Bereichen wie Satellitenprojekten und Atmosphärenwissenschaften sehr wichtig. Die Fluchtgeschwindigkeit ist der Grund, warum wir eine Atmosphäre haben und der Mond keine. Es ist wichtig, ein gutes Verständnis für diese Konzepte zu haben, um in relevanten Bereichen hervorragende Leistungen zu erbringen. In diesem Artikel wird versucht, die Fluchtgeschwindigkeit mit der Umlaufgeschwindigkeit, ihren Definitionen, Berechnungen, Ähnlichkeiten und schließlich Unterschieden zu vergleichen.

Fluchtgeschwindigkeit

Wie wir aus der Gravitationsfeldtheorie wissen, zieht ein Objekt mit einer Masse immer jedes andere Objekt an, das sich in einem endlichen Abstand vom Objekt befindet. Mit zunehmender Entfernung nimmt die Kraft zwischen den beiden Objekten mit dem umgekehrten Quadrat der Entfernung ab. Im Unendlichen ist die Kraft zwischen den beiden Objekten Null. Das Potential eines Punktes um eine Masse ist definiert als die Arbeit, die ausgeführt werden muss, um ein Objekt mit Einheitsmasse von unendlich zum gegebenen Punkt zu bringen. Da es immer eine Anziehungskraft gibt, ist die zu erledigende Arbeit negativ; Daher ist das Potential an einem Punkt immer negativ oder Null. Die potentielle Energie ist das Potential multipliziert mit der Masse des mitgebrachten Objekts. Die Fluchtgeschwindigkeit ist definiert als die Geschwindigkeit, die einem Objekt gegeben werden muss, um es ohne andere Kraft ins Unendliche zu senden. In Bezug auf Energie,Die kinetische Energie aufgrund der gegebenen Geschwindigkeit ist gleich der potentiellen Energie. Durch diese Gleichheit erhalten wir die Fluchtgeschwindigkeit als Quadratwurzel von (2GM / r). Dabei ist r der radiale Abstand zum Punkt, an dem das Potential gemessen wird.

Orbitalgeschwindigkeit

Die Umlaufgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die ein Objekt beibehalten muss, um sich auf einer bestimmten Umlaufbahn zu befinden. Für ein Objekt, das sich auf einer Umlaufbahn mit dem Radius r befindet, ist die Umlaufgeschwindigkeit durch die Quadratwurzel von (F r / m) gegeben, wobei F die Nettoeinwärtskraft und m die Masse des Umlaufobjekts ist. Die Einwärtskraft in einem Massensystem beträgt GMm / r ². Durch Ersetzen erhalten wir die Umlaufgeschwindigkeit als Quadratwurzel von (GM / r). Dies kann auch durch mechanische Energieeinsparung eines konservativen Feldes nachgewiesen werden. Es ist zu beachten, dass die Umlaufgeschwindigkeit die Richtung ändert. Daher ist dies tatsächlich eine Beschleunigung, aber die Größe der Geschwindigkeit ändert sich nicht. Kleine Energieverluste im Weltraum bewirken, dass diese kinetische Energie reduziert wird, und dann kommt das Objekt in eine niedrigere Umlaufbahn, um sich zu stabilisieren.

Was ist der Unterschied zwischen Fluchtgeschwindigkeit und Orbitalgeschwindigkeit?

• Fluchtgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die erforderlich ist, um von einer Oberfläche zu entkommen.

• Die Umlaufgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die erforderlich ist, um ein Objekt in einer Umlaufbahn zu halten.

• Beide Größen sind unabhängig vom sich bewegenden Objekt.

• Die Fluchtgeschwindigkeit verringert sich, wenn das Objekt unendlich ist, und im Unendlichen ist die Geschwindigkeit Null.

• Die Umlaufgeschwindigkeit bleibt während der gesamten Umlaufbahn konstant. Die Umlaufgeschwindigkeit ändert die Richtung.