Escape Velocity (Dansk)

I begyndelsen af 2018, Elon Musk lavet overskrifter ved at lancere sin Tesla Roadster i rummet, spiller David Bowie ‘ s “Starman” på repeat, som det gjorde dens langsomme rejse gennem rummet. Dette var en sjov publicity stunt. Men hvordan Roadster kom til rummet er en endnu køligere historie.

Roadster hitched en tur på den nyeste Space.raket, Falcon Heavy, da det gjorde sin jomfrurejse i rummet. På tidspunktet for lanceringen var Falcon Heavy den mest kraftfulde operationelle raket i verden (men ikke i historien).

vidste du det?,Falcon Heavy vejer næsten 1, 5 millioner kg!

Hvordan starter du noget i rummet?

du spekulerer måske på, hvor svært det er at starte noget så stort. Hvor hurtigt skal det gå?, Overraskende nok kræver det samme lanceringshastighed at få noget i det dybe rum (ud over Jordens bane) fra jordens overflade—Falcon Heavy, en Roadster eller endda en baseball. Denne hastighed kaldes flugthastighed, da det er lige nok hastighed til at undslippe Jordens tyngdekraft.

men hvorfor er flugthastigheden den samme, uanset objektets masse? Årsagen er, at masse-og flugthastighed ikke er relateret. Sig for eksempel, at du ville køre 100 km om en time. Det ville ikke noget, hvis du kørte en lille bil eller en stor transport lastbil., Du skal stadig køre med en hastighed på 100 km / t for at nå dette mål.

så hvad er nøjagtigt flugthastigheden fra jordens overflade? Det er en kæmpestor 11,2 km / s (kilometer i sekundet). Det er mere end 40 000 km / t. med den hastighed kan du rejse fra Nordpolen til Sydpolen på cirka 21 minutter!

Misforståelse Alarm

at Gå ind i Rum vs. Escape Velocity

de Fleste satellitter og rumfartøjer, der sendes ud i rummet ikke nå escape velocity!, Rummet anses normalt for at starte i en højde af 100 km (Dette er kendt som K .rm linen-linjen). Hvis en raket går hurtigt nok og højt nok til at komme ind i rummet, men ikke når flugthastighed, vil den komme ind i kredsløb omkring Jorden. Den Internationale Rumstation og mange satellitter kredser om Jorden.

Hvordan beregner du flugthastighed?

flugthastighed afhænger af en række faktorer. Lad os tage et skridt tilbage et øjeblik., Forskere har fastslået, at undvigelseshastigheden for alle store objekt (såsom en planet eller stjerne) kan beregnes ud fra følgende ligning:

ve = √(2GM/r)

m i ligningen repræsenterer planetens masse., Planeter med mere masse er sværere at undslippe end planeter med mindre masse. Dette skyldes, at jo mere masse en planet har, desto stærkere er dens tyngdekraft. For eksempel, når du ser optagelser af astronauter hoppe på månen, ser det ubesværet ud. Dette skyldes, at månens masse (og derfor dens tyngdekraft) er meget mindre end Jordens.

vidste du det?fra 2019 har kun 24 mennesker nogensinde nået flugthastighed. De var besætningerne på Apollo-missionerne, der fløj til månen mellem 1968 og 1972.,

r i ligningen repræsenterer radius, som er afstanden mellem planetens centrum og objektet, der forsøger at undslippe. Radius er med andre ord afstanden mellem planetens centrum og dens overflade. Når et objekt bevæger sig væk fra planeten, vil planetens tyngdekraft have mindre indflydelse på det. Hvis objektet bevæger sig langt nok væk, føles det næsten ingen tiltrækning. Når dette sker, vil flugthastigheden stort set være nul!

endelig er g i ligningen en konstant., Specifikt er det ne .tons universelle tyngdekraftskonstant. For øjeblikket er alt hvad du behøver at vide, at vi har brug for denne konstant for at få ligningen til at fungere. G er omtrent lig med 6,67 10-1 10-11 metres3 / (kg) (sekund) 2.

lad os nu tilslutte nogle tal for at bestemme flugthastigheden fra jordens overflade. For M bruger vi Jordens masse, som er cirka 5, 97 10 1024 kg.

For r, da vi beregner flugthastigheden fra jordens overflade, kan vi bruge Jordens radius, som er cirka 6, 37.106 m.,

Vi kan nu beregne escape velocity til Jorden:

Infografik Tekst – Version

Du kan beregne flugthastigheden fra ethvert legeme i rummet, så længe du kender dens radius og dens masse. For eksempel kan vi ved hjælp af ovenstående ligning beregne månens flugthastighed. Fra sin ækvator har Månen en radius på 1 738 km. Det har også en anslået masse på 7.342 10 1022 kg. Det betyder, at Månen undvigelseshastigheden er 2.38 km/s. Der er meget mindre end den 11.2 km/s, det tager at komme fra Jorden. I fremtiden vil der måske blive bygget raketter på og starte fra Månen snarere end fra jorden!,

Infografik Tekst – Version

Vi har taget et første glimt af den raketvidenskab, der er nødvendig for at få Falcon Heavy (og en Roadster, der spiller David bo .ie) ud i rummet. Alt vi skal gøre er at accelerere raketten til 11,2 km / s og pege den opad. Som forskerne og ingeniørerne hos space!ved godt, er acceleration og peger raketterne den hårde del!

vidste du det?fra 2019 var den mest kraftfulde raket nogensinde lavet NASAs Saturn V. Det var raketten, der blev brugt til at få astronauter til Månen i 1960 ‘erne og 1970’ erne.

---