سرعة الإفلات

في الفيزياء، سرعة الإفلات تعرّف على أنها السرعة التي تكون عندها طاقة الحركة لجسم ما، مساوية لطاقته الوضعية (التثاقلية)، أي أن مجموعهما يساوي صفرًا، وهذا يعني أن الجسم حقق سرعة الهروب ليس على السطح ولا في مدار مغلق (بأي نصف قطر). عندما يتحرك الجسم بسرعة هروب وباتجاه مبتعدًا عن الأرض فإنه سوف يتباطأ ويقترب لكنه لا يصل، أي أن السرعة لا تصبح صفر، وإذا تحققت سرعة الهروب لأول مرة فإنه لا داعي للتأثير بمزيد من قوة الدفع على الجسم حتى يستمر في هروبه. وبعبارة أخرى، إذا ما أعطيت سرعة الهروب، فإن الجسم سوف يتحرك مبتعدًا عن الأرض وتتقارب سرعته من الصفر لأن المسافة تتقارب من اللانهاية.

لاحظ أن الحد الأدنى من سرعة الهروب يتطلب عدم وجود احتكاك، الأمر الذي من شأنه أن يزيد من السرعة اللحظية المطلوبة للإفلات من تأثير قوة الجاذبية، لذلك سوف لن يكون هناك مصادر أخرى لسرعة إضافية بالتالي سوف تقل السرعة اللحظية المطلوبة.

من الشائع أيضًا تعريف سرعة الإفلات على أنها السرعة المطلوبة للإفلات من حقل جاذبية.

يرمز لسرعة الإفلات بالرمز وتحسب بالعلاقة:

حيث هو ثابت الجذب العام (6.67408 × 10−11 م3 كغ−1 ثا−2 هو كتلة الكوكب، و هو نصف قطره.

  • نستخلص من هذا القانون أن سرعة الإفلات لجسم ما لا تعتمد على كتلته وإنما فقط على كتلة الكوكب.

في مجال جاذبية كوكب الأرض، يحتاج جسم ما لمغادرة الأرض والانفلات منها إلى سرعة إفلات تساوي تقريبا 11.2 كيلومتر/ ثانية، ولكن للإفلات من جاذبية الشمس (والخروج من النظام الشمسي) من نفس النقطة، يحتاج إلى سرعة إفلات 42.1 كيلومتر/ثانية.

عندما تكون السرعة المعطاة أكبر من سرعة الهروب، فإن الجسم سوف يقترب من hypebrolic excess speed حسب المعادلة الآتية:

في هذه المعادلة الاحتكاك الجوي لم يؤخذ بعين الاعتبار. إن الصواريخ التي تتحرك من حقل الجاذبية فإنها في الواقع لا تحتاج إلى تحقيق سرعة إفلات من أجل الهروب، بل يمكنها أن تحقق نفس النتيجة عند أي سرعة إذا كان هناك وضع مناسب للدفع ووقود كافي لتزويد القوة المتسارعة على الجسم للهروب.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.