Como calcular a velocidade de escape: 8 etapas

2 partes:Compreender a velocidade de escape Calcula-se a velocidade de escape

velocidade de escape é a velocidade que você precisa de um objeto para superar a força gravitacional do planeta onde ele está localizado. Por exemplo, se um foguete indo para o espaço deve atingir a velocidade de escape necessária para sair do planeta Terra e sua órbita e, em seguida, pode ir para o espaço. Você pode calcular a velocidade de escape através da equação √ (2GM / R).

parte 1Compreender a velocidade de escape

Saiba o que significa a velocidade de escape. velocidade de escape é a velocidade que requer um objeto para superar a força gravitacional do planeta em que o objeto é e escapar para o espaço. Ele depende da massa e o raio do planeta que irão escapar e a constante gravitacional de Newton. planetas maiores são mais graves e requerem mais de escape velocidade pequena um planeta com baixa gravidade.

Escreva a equação da velocidade de escape. A equação da velocidade de escape é V_e = √ (2GM / R), onde G é a constante gravitacional, M Ele é a massa do planeta e R É o raio do planeta no qual o objecto é. Na equação assume que o planeta em que é o objeto é esférica.

velocidade de escape não é o mesmo para Equador que os pólos do planeta, pois o raio é diferente nas duas localizações.

Ele inclui as variáveis da equação. G representa a constante gravitacional newtoniano e suas unidades são 6,67x10 Newton metros / quilograma (N m / kg). Henry Cavendish determinado este valor experimentalmente em 1798. A massa e raio do planeta dependem, para que ir para calcular o escape. M é a massa do planeta e suas unidades estão em quilogramas (kg). R é o rádio o planeta em que é o objeto e suas unidades estão em metros (m).

Para tornar este unidades de cálculo deve ser expresso em metros e quilogramas.

parte 2Calcula-se a velocidade de escape

Determina a massa e raio do planeta em que o objeto é. No caso da Terra, partindo do princípio de que o objecto é ao nível do mar, é o raio de massa e 6,38x10 5,98x10 kg.

Lembre-se que você precisa para ajustar o raio do planeta de acordo com a sua localização actual. O rádio não é o mesmo do que no Equador nos pólos.
On-line procura uma tabela de massas e raios de outros planetas ou luas.

Converte unidades quilogramas e metros em casos apropriados. Enquanto a solução do problema, você pode perceber que a massa e raio do planeta não são expressos em quilogramas e metros. Se for esse o caso, você deve primeiro converter os valores das unidades correspondentes.

Se o raio é expressa em milhas, é possível convertê-lo em metros multiplicando-se o número de milhas pelo fator de conversão correspondente (1.609,34 m / 1 milha).
Se o raio é expressa em quilômetros, você pode convertê-lo em metros multiplicando o número de quilómetros por o factor de conversão correspondente (1,000 m / 1 km).
Se a massa é expressa em gramas, é possível convertê-lo em quilogramas pela multiplicação do número de gramas por o factor de conversão correspondente (1 kg / 1000 g).

Substitui o valor da equação. Agora que você tem as informações necessárias, você pode começar a resolver a equação, colocando todos os números no lugar. Continuando com o exemplo, o raio da Terra é de 6,38x10 e 5,98x10 kg de massa.

V_e = √ (2GM / R)
V_e = √ ((2 x 6,67x10 5,98x10 x) / 6,38x10)

Resolver a equação. Uma vez que todos os números estão em vigor na equação, resolvê-lo respeitando a ordem correta das operações.

multiplica G por M. 5,98x10 6,67x10 x = 39,82x10.
Multiplique esse produto para 2. 2GM = 2 x = 7,964x10 39,82x10.
Divida o resultado pelo rádio, R. 2GM / R = 7,964x10 / = 1,25x10 6,38x10.
Calcular a raiz quadrada desse valor. √ (2GM / R) = √1,25x10 = 11172 m / s ou 11,2 km / s.

Certifique-se de usar as unidades corretas. Para fazer isso, você pode ir resolvendo a equação com as unidades. É importante sempre indicam as unidades no final do problema e verifique se eles estão corretos. unidades de velocidade são sempre expressa em m / s, de modo que quando você está feito para resolver a equação, você terá uma expresso em valor m / s.

a unidade G É N m / kg, R É m e M É kg.
Também é útil saber que 1 Newton equivale a 1 kg m / s.
No exemplo equação, √ (2GM / R) = √ ((N m / KGX kg) / m).
Ao cancelar uma unidade de metros e quilogramas obter √ (N-m) / kg.
Ao substituir N kg m / s obter √ (kg m / s) (m / kg).
Abortando quilogramas get √m / s
Ao calcular a raiz quadrada, finalmente, você começa m / s, que é a unidade de velocidade.
Você pode converter-se ao km / s multiplicado pelo fator de conversão correspondente (1 km / 1000 m).

dicas

Este artigo não considera a resistência ou outras variáveis específicas. Para calcular esses valores, é melhor tomar um curso de física em uma instituição de ensino superior.
Muitas vezes são usados de foguetes-alimentado foguete para alcançar a velocidade de escape.
A velocidade de escape não depende da massa do objecto arremessado, porque este organismo é reflectida no potencial que fornece a gravidade e a energia cinética gerada pelo movimento da energia objecto.