Unterschied zwischen Fluchtgeschwindigkeit und Orbitalgeschwindigkeit

Fluchtgeschwindigkeit gegen Orbitalgeschwindigkeit

Fluchtgeschwindigkeit und Orbitalgeschwindigkeit sind zwei sehr wichtige Konzepte, die an der Physik beteiligt sind. Diese Konzepte sind in Bereichen wie Satellitenprojekten und atmosphärischen Wissenschaft sehr wichtig. Die Fluchtgeschwindigkeit ist der Grund, warum wir eine Atmosphäre haben und der Mond keinen hat. Es ist wichtig, in diesen Konzepten ein gutes Verständnis zu haben, um sich in relevanten Bereichen zu übertreffen. Dieser Artikel wird versuchen, die Fluchtgeschwindigkeit mit der Orbitalgeschwindigkeit, ihren Definitionen, Berechnungen, Ähnlichkeiten und schließlich Unterschieden zu vergleichen.

Fluchtgeschwindigkeit

Wie wir aus der Gravitationsfeldtheorie wissen, zieht ein Objekt mit einer Masse immer jedes andere Objekt an, das in einem endlichen Abstand vom Objekt gestellt wird. Wenn die Entfernung die Kraft zwischen den beiden Objekten erhöht, senkt sich das umgekehrte Quadrat des Abstands. Im Unendlichkeit ist die Kraft zwischen den beiden Objekten Null. Das Potenzial eines Punktes um eine Masse ist definiert als die Arbeit, die geleistet werden muss, um ein Objekt der Einheitsmasse von unendlich bis zum angegebenen Punkt zu bringen. Da es immer eine Anziehungskraft gibt, muss die Arbeit erledigt werden, ist negativ; Daher ist das Potenzial an einem Punkt immer negativ oder Null. Potentiusergie ist die potenzielle multiplizierte Masse des mitgebrachten Objekts. Die Fluchtgeschwindigkeit ist definiert als die Geschwindigkeit, die einem Objekt gegeben werden muss, um sie ohne andere Kraft an unendlich zu senden. In Bezug auf die Energie ist die kinetische Energie aufgrund der gegebenen Geschwindigkeit gleich der potentiellen Energie. Durch diese Gleichheit erhalten wir die Fluchtgeschwindigkeit als Quadratwurzel von (2gm/r). Wobei R der radiale Abstand des Punktes ist, das das Potential gemessen wird.

Orbitalgeschwindigkeit

Die Orbitalgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die ein Objekt aufrechterhalten muss, um sich auf einer bestimmten Umlaufbahn zu befinden. Für ein Objekt, das in eine Umlaufbahn mit Radius R fährt. Die innere Kraft in einem Massensystem ist GMM/R².  Indem wir dies ersetzen, erhalten wir die Orbitalgeschwindigkeit als quadratische Wurzel von (gm/r). Dies kann auch unter Verwendung der mechanischen Energieeinsparung eines konservativen Feldes nachgewiesen werden. Es muss angemerkt werden, dass die Orbitalgeschwindigkeit die Richtung ändert. Daher ist dies tatsächlich Beschleunigung, aber die Größe der Geschwindigkeit ändert sich nicht. Kleine Energieverluste im Weltraum führen dazu.