Разлика између брзине бекства и орбиталне брзине

Есцапе Велоцити вс Орбитал Велоцити

Брзина бекства и орбитална брзина два су врло важна концепта која су укључена у физику. Ови концепти су веома важни у областима као што су сателитски пројекти и наука о атмосфери. Брзина бекства је разлог зашто имамо атмосферу, а месец нема. Од виталног је значаја добро разумевање ових концепата како би се усавршили у релевантним областима. Овај чланак ће покушати да упореди брзину бекства са орбиталном брзином, њихове дефиниције, прорачуне, сличности и на крају разлике.

Бекство брзине

Као што знамо из теорије гравитационог поља, предмет који има масу увек привлачи било који други објекат који је смештен на ограниченој удаљености од објекта. Како се удаљеност повећава, сила између два објекта смањује се са инверзним квадратом удаљености. У бесконачности је сила између два објекта једнака нули. Потенцијал тачке око масе је дефинисан као рад који се мора обавити како би се објект јединица масе извукао из бесконачности у задану тачку. Будући да увек постоји привлачност коју рад треба обавити је негативан; према томе, потенцијал у тачки је увек негативан или нула. Потенцијална енергија је потенцијал помножен са масом доведеног предмета. Брзина бекства је дефинисана као брзина коју мора дати објекту да би га послао у бесконачност без икаквих других сила. У погледу енергије, кинетичка енергија услед дате брзине једнака је потенцијалној енергији. Овом једнакошћу добијамо брзину бекства као квадратни корен од (2ГМ / р). Где је р радијална удаљеност до тачке, мери се потенцијал.

Орбитална брзина

Орбитална брзина је брзина коју објект мора одржавати да би био на одређеној орбити. За објекат који иде у орбиту са полумјером р, орбитална брзина је дата квадратним коријеном од (Ф р / м), гдје је Ф нето унутрашња сила, а м је маса орбиталног објекта. Унутрашња сила у систему маса је ГМм / р².  Супституирајући то, добивамо орбиталну брзину као квадратни корен од (ГМ / р). То се такође може доказати коришћењем механичких уштеда енергије конзервативног поља. Морамо напоменути да орбитална брзина мења смер. Дакле, ово је заправо убрзање, али се величина брзине не мења. Мали губици енергије у простору узрокују да се та кинетичка енергија смањи, а затим објект дође на нижу орбиту како би се стабилизовао.