Escape Velocity (Norsk)

I begynnelsen av 2018, Elon Musk skapt overskrifter ved å lansere sin Tesla Roadster i verdensrommet, spiller David Bowie ‘ s «Starman» på repeat som det gjorde sin langsomme reise gjennom verdensrommet. Dette var en morsom reklame stunt. Men hvordan Roadster fikk plass er et enda kulere historie.

Roadster spent en tur på nyeste SpaceX rakett, Falcon Heavy, som det gjorde sin jomfrutur i verdensrommet. På tidspunktet for lanseringen, Falcon Heavy var den mektigste operative rakett i verden (men ikke i historie).

Visste du at?,

The Falcon Heavy veier nesten 1,5 millioner kilo!

Hvordan gjør du starter noe i verdensrommet?

Du kanskje lurer på om hvor vanskelig det er å lansere noe så stort. Hvor fort virker det må gå?, Overraskende, å få noe i det dype verdensrommet (utenfor Jordens bane) fra overflaten av Jorden—Falcon Heavy, en Roadster, eller til og med en baseball, krever den samme lansering hastighet. Denne hastigheten er kalt escape velocity, siden det er akkurat nok fart til å unnslippe gravitasjonskraft på Jorden.

Men hvorfor er escape velocity den samme, uansett massen til objektet? Årsaken er at masse og escape velocity er ikke i slekt. For eksempel, si at du ønsket å kjøre 100 km i timen. Det ville ikke saken hvis det var du kjører en liten bil eller en stor lastebil transport., Du vil fortsatt trenger å kjøre med en hastighet på 100 km/t for å nå dette målet.

Så hva er det escape velocity fra overflaten av Jorden? Det er en heidundrende 11.2 km/s (kilometer per sekund). Det er mer enn 40 000 km/t. På den hastigheten, du kunne reise fra Nordpolen til Sydpolen i ca 21 minutter!

Misforståelse Varsling

Gå til Plass vs. Escape Velocity

de Fleste satellitter og romskip sendes ut i verdensrommet ikke nå escape velocity!, Plassen er vanligvis ansett for å starte på en høyde på 100 km (dette er kjent som Kármán linje). Hvis en rakett går fort nok og høyt nok til å legge inn mellomrom, men ikke når escape velocity, vil den gå inn i en bane rundt Jorden. Den Internasjonale romstasjonen og mange satellitter i bane rundt Jorden.

Hvordan kan du beregne escape velocity?

Escape velocity avhenger av en rekke faktorer. La oss ta et skritt tilbake for et øyeblikk., Forskere har fastslått at escape velocity for noen stor gjenstand (for eksempel en planet eller stjerne) kan beregnes fra følgende ligning:

ve = √(2GM/r)

M i ligningen representerer massen til planeten., Planeter med mer masse er vanskeligere å flykte enn planeter med mindre masse. Dette er fordi jo større masse en planet har, jo sterkere sin tyngdekraften. For eksempel, når du ser på bilder av astronauter hoppe på Månen, det ser uanstrengt. Dette er fordi Månens masse (og dermed sin tyngdekraften) er mye mindre enn Jorda.

Visste du at?

Som av 2019, bare 24 mennesker som noensinne har nådd escape velocity. De var mannskapet på Apollo oppdrag som fløy til Månen mellom 1968 og 1972.,

r i ligningen representerer radius, som er avstanden mellom sentrum av planeten og objektet som prøver å unnslippe. Med andre ord, radius er avstanden mellom sentrum av planeten og dens overflate. Som et objekt beveger seg bort fra planeten, jordens gravitasjonskraft vil ha mindre innflytelse på det. Hvis objektet beveger seg langt nok unna, er det nesten ingen tiltrekning. Når dette skjer, escape velocity vil i utgangspunktet være null!

til Slutt, G i ligningen er en konstant., Spesielt, det er Newtons universelle konstant av tyngdekraften. For øyeblikket, alt du trenger å vite er at vi trenger denne konstante å gjøre ligningen arbeid. G er tilnærmet lik 6.67 × 10-11 metres3/(kg)(second)2.

Nå, la oss plugg inn noen tall for å bestemme escape velocity fra overflaten av Jorden. For M, vi bruker masse av Jorden, som er ca 5.97 × 1024 kg.

For r, siden vi er beregning av escape velocity fra overflaten av Jorden, kan vi bruke Jordens radius, noe som er omtrent 6.37 × 106 m.,

Vi kan nå beregne escape velocity for Jorden:

Infographic – Tekst-Versjon

Du kan beregne escape velocity fra kroppen i rommet, så lenge du vet dens radius og dens masse. For eksempel, ved hjelp av ligningen over, kan vi beregne escape velocity of the Moon. Fra ekvator, Månen har en radius av 1 738 km. Det har også en estimert masse av 7.342 × 1022 kg. Dette betyr at Månen er escape velocity er 2.38 km/s. Det er mye mindre enn 11.2 km/s det tar å komme deg opp av Jorden. I fremtiden, kanskje raketter vil bli bygget på og ta av fra Månen, snarere enn fra Jorden!,

Infographic – Tekst-Versjon

Vi har tatt et første innblikk i den rocket science er nødvendig for å få Falcon Heavy (og en Roadster-spiller David Bowie) i verdensrommet. Alt vi trenger å gjøre er å akselerere romskipet til 11,2 km/s og peker oppover. Som forskere og ingeniører ved SpaceX kjenner godt, akselerasjon og peker raketter er den harde delen!

Visste du at?

Som av 2019, som er den kraftigste raketten som noensinne er laget var nasas Saturn V. Det var raketten som brukes for å få astronauter til Månen i 1960-og 1970-tallet.

---