Razlika između brzine bijega i orbitalne brzine

Bijeg od vs orbitalna brzina

Brzina bijega i orbitalna brzina dva su vrlo važna koncepta koja su uključena u fiziku. Ti su koncepti vrlo važni u područjima kao što su satelitski projekti i atmosferska znanost. Brzina bijega je razlog zbog kojeg imamo atmosferu, a mjesec ga nema. Ključno je dobro razumjeti te koncepte kako bi se usavršili u relevantnim područjima. Ovaj će članak pokušati usporediti brzinu bijega s orbitalnom brzinom, njihove definicije, proračune, sličnosti i na kraju razlike.

Bijeg od brzine

Kao što znamo iz teorije gravitacijskog polja, objekt koji ima masu uvijek privlači bilo koji drugi objekt koji se nalazi u ograničenoj udaljenosti od objekta. Kako se udaljenost povećava, sila između dva objekta smanjuje se s inverznim kvadratom udaljenosti. U beskonačnosti je sila između dva objekta jednaka nuli. Potencijal točke oko mase definira se kao rad koji se mora obaviti kako bi se objekt jedinica mase izvukao iz beskonačnosti u zadanu točku. Budući da uvijek postoji privlačnost rada koju treba učiniti je negativna; stoga je potencijal u nekoj točki uvijek negativan ili nula. Potencijalna energija je potencijal pomnožen s masom dovedenog predmeta. Brzina bijega definira se kao brzina koju se mora dati predmetu kako bi ga se poslalo u beskonačnost bez ikakve druge sile. U pogledu energije kinetička energija zbog dane brzine jednaka je potencijalnoj energiji. Ovom jednakošću dobivamo brzinu bijega kao kvadratni korijen (2GM / r). Gdje je r radijalna udaljenost do točke, mjeri se potencijal.

Orbitalna brzina

Orbitalna brzina je brzina koju objekt mora održavati da bi bio na određenoj orbiti. Za objekt koji ide u orbitu s polumjerom r, orbitalna brzina dana je kvadratnim korijenom od (F r / m), gdje je F neto unutarnja sila, a m je masa orbitalnog objekta. Unutarnja sila u sustavu masa je GMm / r².  Supstituirajući to, dobivamo orbitalnu brzinu kao kvadratni korijen (GM / r). To se također može dokazati uporabom mehaničke zaštite energije konzervativnog polja. Moramo napomenuti da orbitalna brzina mijenja smjer. Dakle, ovo je zapravo ubrzanje, ali se veličina brzine ne mijenja. Mali gubici energije u svemiru uzrokuju da se ta kinetička energija smanji, a zatim objekt dođe na nižu orbitu kako bi se stabilizirao.