탈출 속도
에서 2018 년 초,Elon Musk 헤드 라인을 만들어 실행하여 그의 테슬라는 로드스터 공간으로 재생,데이빗 보위의”스타 맨”에 반복으로 만든 그리 여행을 통해 공간입니다. 이것은 재미있는 홍보 스턴트였습니다. 그러나 로드스터가 어떻게 우주에 도착했는지는 더 시원한 이야기입니다.
로드스터는 우주로의 처녀 항해를하면서 최신 SpaceX 로켓 인 Falcon Heavy 를 타고 절름 거렸다. 발사 당시 팔콘 헤비는 세계에서 가장 강력한 작전 로켓이었습니다(역사상 그렇지는 않았지만).
알고 계셨습니까?,
팔콘 헤비의 무게는 거의 150 만 킬로그램입니다!
어떻게 우주로 무언가를 시작합니까?그렇게 큰 것을 시작하는 것이 얼마나 힘든지 궁금 할 것입니다. 얼마나 빨리 갈 필요가 있습니까?, 놀랍게도 점점 아무것도 깊은 공간(지구를 넘어의 궤도)의 표면에서 지구—팔콘,무거운 로드스터,또는 야구가 필요일을 시작 속도입니다. 이 속도는 지구의 중력 당김에서 벗어나기에 충분한 속도이기 때문에 탈출 속도라고합니다.
그러나 물체의 질량에 상관없이 탈출 속도가 같은 이유는 무엇입니까? 그 이유는 질량과 탈출 속도가 관련이 없기 때문입니다. 예를 들어,한 시간에 100km 를 운전하고 싶다고 가정 해보십시오. 당신이 작은 차 또는 큰 수송 트럭을 운전한다면 그것은 중요하지 않을 것입니다., 이 목표에 도달하려면 여전히 100km/h 의 속도로 주행해야합니다.
그렇다면 지구 표면으로부터의 탈출 속도는 정확히 무엇입니까? 그것은 무려 11.2km/s(초당 킬로미터)입니다. 그 속도로 약 21 분 안에 북극에서 남극까지 여행 할 수있었습니다!
오해를 경고
가는 공간으로 대 탈출 속도
가장 인공위성 및 우주선은 우주로 보냈에 도달하지 않을 탈출 속도!, 공간은 일반적으로 100km 의 고도에서 시작하는 것으로 간주됩니다(이것은 Kármán 선으로 알려져 있습니다). 는 경우 로 간다 충분히 빠르다고 충분히 높은 공간에 도달하지 않은 탈출 속도,그것을 입력 할 것이 지구 주위 궤도. 국제 우주 정거장과 많은 위성이 지구를 공전합니다.
탈출 속도를 어떻게 계산합니까?
탈출 속도는 여러 요인에 따라 달라집니다. 잠시 뒤로 물러서자., 과학자가 결정되는 것을 탈출 속도를 위해 어떤 큰 물체(와 같은 행성이나 성급)계산할 수 있습니다 다음 방정식:
ve=√(2GM/r)
방정식의 M 은 행성의 질량을 나타냅니다., 더 많은 질량을 가진 행성은 질량이 적은 행성보다 탈출하기가 더 어렵습니다. 이것은 행성이 가지고있는 질량이 많을수록 중력의 힘이 강해지기 때문입니다. 예를 들어,달에 뛰어 드는 우주 비행사의 영상을 볼 때,그것은 노력하지 않는 것처럼 보입니다. 이 때문에 달의 질량(므로 그 중력)보다 훨씬 적은 지구.
알고 계십니까?
2019 년 현재 24 명의 인간 만이 탈출 속도에 도달했습니다. 그들은 1968 년에서 1972 년 사이에 달에 날아간 아폴로 임무의 승무원이었습니다.,
방정식의 r 은 행성의 중심과 탈출하려는 물체 사이의 거리 인 반경을 나타냅니다. 다시 말해,반경은 행성의 중심과 표면 사이의 거리입니다. 물체가 행성에서 멀어지면 행성의 중력 끌어 당김은 그것에 미치는 영향이 적을 것입니다. 물체가 충분히 멀리 움직이면 매력이 거의 느껴지지 않습니다. 이런 일이 발생하면 탈출 속도는 기본적으로 0 이됩니다!
마지막으로 방정식의 G 는 상수입니다., 구체적으로,그것은 뉴턴의 보편적 인 중력 상수입니다. 당분간,당신이 알아야 할 것은 방정식이 작동하도록이 상수가 필요하다는 것입니다. G 는 대략 6.67×10-11 미터 3/(kg)(초)2 와 같습니다.
자,지구 표면에서 탈출 속도를 결정하기 위해 몇 가지 숫자를 꽂아 봅시다. M 의 경우,우리는 대략 5.97×1024kg 인 지구의 질량을 사용합니다.
r 때문에,우리는 계산 탈출 속도 표면에서의 지구,우리가 사용할 수 있습니다 지구의 반경 약 6.37×106m.,
우리가 계산할 수 있습 탈출 속도를 위해 지구:
Infographic-텍스트를 버전
탈출 속도 같은 사각형 뿌리의 2GM 통해 r 같 square root of2 번 6.67 시간을 마이너스 열한 번 5.97 시위 이십에 네 번째 통해 6 378 000 같 약 11.2km 니다.,
반경과 질량을 아는 한 공간의 모든 몸체에서 탈출 속도를 계산할 수 있습니다. 예를 들어,위의 방정식을 사용하여 달의 탈출 속도를 계산할 수 있습니다. 적도에서 달의 반경은 1 738 킬로미터입니다. 또한 7.342×1022kg 의 예상 질량을 가지고 있습니다. 이것은 달의 탈출 속도가 2.38km/s 라는 것을 의미합니다. 미래에는 아마도 로켓이 내장되어 지구에서보다는 달에서 이륙 할 것입니다!,
Infographic-텍스트 버전
화성의 탈출 속도는 4.25km 입니다.s. 탈출 속도의 지구 11.19km/s. 탈출 속도로의 비너스가 10.36km/s. 탈출 속도 화성은 5.03km/s. 탈출 속도의 증가 36.09km/s. 탈출 속도는 천왕성은 21.38km/s. 탈출 속도의 해왕성은 23.56km/s. 탈출 속도 목성의 60.20km/s.,
우리는 첫 번째 엿볼 과학 로켓을 얻을하는 데 필요한 매거(와 로드스터 재생 David Bowie)으로 공간입니다. 우리가해야 할 일은 로켓을 11.2km/s 로 가속시키고 위쪽으로 향하게하는 것입니다. SpaceX 의 과학자와 엔지니어가 잘 알고 있듯이 로켓을 가속화하고 가리키는 것은 어려운 부분입니다!
알고 계셨습니까?
로 2019,가장 강력한 로켓제 NASA 의 토성 V. 그것이 로켓을 얻을하는 데 사용되는 우주 비행사를 달에 1960 년대와 1970 년대.