Escape Velocity (Română)
la începutul anului 2018, Elon Musk a făcut titluri lansând Tesla Roadster în spațiu, jucând „Starman” al lui David Bowie pe repeat, în timp ce își făcea călătoria lentă prin spațiu. A fost o cascadorie publicitară amuzantă. Dar cum a ajuns roadsterul în spațiu este o poveste și mai rece.roadsterul a făcut o plimbare cu cea mai nouă rachetă SpaceX, Falcon Heavy, în timp ce și-a făcut călătoria de fată în spațiu. La momentul lansării sale, Falcon Heavy era cea mai puternică rachetă operațională din lume (deși nu în istorie).
știați că?,Falcon Heavy cântărește aproape 1, 5 milioane de kilograme!
cum lansezi ceva în spațiu?
s-ar putea să vă întrebați cât de greu este să lansați ceva atât de mare. Cât de repede trebuie să meargă?, În mod surprinzător, obținerea oricărui lucru în spațiu adânc (dincolo de orbita Pământului) de pe suprafața Pământului—Falcon Heavy, un Roadster sau chiar un baseball—necesită aceeași viteză de lansare. Această viteză se numește viteză de evacuare, deoarece este suficientă viteză pentru a scăpa de atracția gravitațională a Pământului.
dar de ce este viteza de evacuare la fel, indiferent de masa obiectului? Motivul este că viteza de masă și de evacuare nu sunt legate. De exemplu, spuneți că doriți să conduceți 100 km într-o oră. Nu ar conta dacă ați conduce o mașină mică sau un camion de transport mare., Va trebui totuși să conduceți cu o viteză de 100 km/h pentru a atinge acest obiectiv.deci, care este exact viteza de evacuare de pe suprafața Pământului? Este un enorm 11.2 km / s (kilometri pe secundă). Asta înseamnă mai mult de 40 000 km/h. la această viteză, puteți călători de la Polul Nord la Polul Sud în aproximativ 21 de minute!
eroare de alertă
mergând în spațiu vs. Viteza de evacuare
majoritatea sateliților și navelor spațiale trimise în spațiu nu ating viteza de evacuare!, Spațiul este de obicei considerat a începe de la o altitudine de 100 km (Aceasta este cunoscută sub numele de linia Kármán). Dacă o rachetă merge destul de repede și suficient de mare pentru a intra în spațiu, dar nu atinge viteza de evacuare, va intra pe orbită în jurul Pământului. Stația Spațială Internațională și mulți sateliți orbitează Pământul.
cum se calculează viteza de evacuare?viteza de evacuare depinde de o serie de factori. Să facem un pas înapoi pentru un moment., Oamenii de știință au stabilit că viteza de evadare pentru orice obiect de mari dimensiuni (cum ar fi o planetă sau stea) poate fi calculată din următoarea ecuație:
ve = √(2GM/r)
M din ecuație reprezintă masa planetei., Planetele cu mai multă masă sunt mai greu de scăpat decât planetele cu mai puțină masă. Acest lucru se datorează faptului că cu cât o planetă are mai multă masă, cu atât forța gravitațională este mai puternică. De exemplu, atunci când vizionați imagini cu astronauții sărind pe lună, pare fără efort. Acest lucru este pentru că Luna e de masă (și, prin urmare, gravitatea acesteia) este mult mai mică decât cea a Pământului.
știați?începând cu 2019, doar 24 de oameni au atins vreodată viteza de evacuare. Au fost echipajele misiunilor Apollo care au zburat pe lună între 1968 și 1972.,
r în ecuație reprezintă raza, care este distanța dintre centrul planetei și obiectul care încearcă să scape. Cu alte cuvinte, raza este distanța dintre centrul planetei și suprafața sa. Pe măsură ce un obiect se îndepărtează de planetă, atracția gravitațională a planetei va avea o influență mai mică asupra acesteia. Dacă obiectul se mișcă destul de departe, nu simte aproape nici o atracție. Când se întâmplă acest lucru, viteza de evacuare va fi practic zero! în cele din urmă, G din ecuație este o constantă., Mai exact, este Constanta universală a gravitației lui Newton. Pentru moment, tot ce trebuie să știți este că avem nevoie de această constantă pentru a face ecuația să funcționeze. G este aproximativ egal cu 6,67 × 10-11 metri3 / (kg) (secundă)2.acum, să conectăm câteva numere pentru a determina viteza de evacuare de pe suprafața Pământului. Pentru M, folosim masa Pământului, care este de aproximativ 5,97 × 1024 kg.pentru r, deoarece calculăm viteza de evacuare de pe suprafața Pământului, putem folosi raza Pământului, care este de aproximativ 6,37 × 106 m.,
putem acum calcula viteza de evadare pentru Pământ:
Infographic – Versiunea Text
viteza de Evadare este egal cu rădăcina pătrată a 2GM peste r, care este egală cu rădăcina pătrată a lui 2 ori 6.67 ori zece la minus unsprezece ori 5.97 ori zece la a douăzeci și patra de peste 6 378 000, care este egal cu aproximativ 11,2 kilometri pe secundă.,puteți calcula viteza de evacuare din orice corp din spațiu atâta timp cât îi cunoașteți raza și masa. De exemplu, folosind ecuația de mai sus, putem calcula viteza de evacuare a lunii. De la ecuator, Luna are o rază de 1 738 km. De asemenea, are o masă estimată de 7.342 × 1022 kg. Acest lucru înseamnă că Luna este viteza de evadare este de 2,38 m/s. Care este mult mai puțin decât de 11,2 km/s este nevoie pentru a obține de pe Pământ. În viitor, probabil că rachetele vor fi construite și vor decola de pe lună, mai degrabă decât de pe Pământ!,
Infographic – Text Version
viteza de evacuare de pe Marte este de 4,25 km.s. Viteza de evadare de pe Pământ este 11.19 m/s. Viteza de evadare a lui Venus este 10.36 m/s. Viteza de evadare de pe Marte este 5.03 m/s. Viteza de evadare a lui Saturn este 36.09 m/s. Viteza de evadare a lui Uranus este 21.38 m/s. Viteza de evadare a lui Neptun este 23.56 m/s. Viteza de evadare a lui Jupiter este 60.20 m/s.,
ne-am luat o prima privire la știința de rachete necesare pentru a obține Falcon Heavy (și un Roadster joacă David Bowie) în spațiu. Tot ce trebuie să facem este să accelerăm racheta la 11,2 km/s și să o îndreptăm în sus. După cum știu bine oamenii de știință și inginerii de la SpaceX, accelerarea și îndreptarea rachetelor sunt partea cea mai grea!
știați că?în 2019, cea mai puternică rachetă realizată vreodată a fost Saturn V. a fost racheta folosită pentru a aduce astronauții pe lună în anii 1960 și 1970.