Kaçış Hızı ve Yörünge Hızı
Kaçış hızı ve yörünge hızı, fizikte yer alan çok önemli iki kavramdır. Bu kavramlar uydu projeleri ve atmosfer bilimi gibi alanlarda çok önemlidir. Kaçış hızı, bir atmosfere sahip olmamızın ve ayın olmamasının nedenidir. İlgili alanlarda üstünlük sağlamak için bu kavramlarda iyi bir anlayışa sahip olmak çok önemlidir. Bu makale kaçış hızını yörünge hızı, tanımları, hesaplamaları, benzerlikleri ve son olarak farklılıkları ile karşılaştırmaya çalışacaktır.
Kaçış Hızı
Yerçekimi alanı teorisinden bildiğimiz gibi, kütlesi olan bir nesne, nesneden sonlu bir mesafeye yerleştirilmiş diğer herhangi bir nesneyi her zaman çeker. Mesafe arttıkça, iki nesne arasındaki kuvvet, mesafenin ters karesiyle azalır. Sonsuzda iki cisim arasındaki kuvvet sıfırdır. Bir noktanın bir kütle etrafındaki potansiyeli, birim kütleli bir cismi sonsuzdan verilen noktaya getirmek için yapılması gereken iş olarak tanımlanır. Her zaman bir çekim olduğu için yapılması gereken iş olumsuzdur; bu nedenle, bir noktadaki potansiyel her zaman negatif veya sıfırdır. Potansiyel enerji, getirilen cismin kütlesi ile potansiyelin çarpımıdır. Kaçış hızı, bir cismi başka bir kuvvet olmaksızın sonsuza göndermek için verilmesi gereken hız olarak tanımlanır. Enerji açısından, verilen hızın kinetik enerjisi potansiyel enerjiye eşittir. Bu eşitlikle (2GM/r) karekökü olarak kaçış hızını elde ederiz. r, potansiyelin ölçüldüğü noktaya olan radyal mesafedir.
Yörünge Hızı
Yörünge hızı, bir nesnenin belirli bir yörüngede olması için sürdürmesi gereken hızdır. Yarıçapı r olan bir yörüngede giden bir nesne için yörünge hızı (F r / m) karekökü ile verilir; burada F net içe doğru kuvvet ve m yörünge nesnesinin kütlesidir. Bir kütle sistemindeki içe doğru kuvvet GMm/r2 şeklindedir. Bunu yerine koyarak, (GM/r)'nin karekökü olarak yörünge hızını elde ederiz. Bu aynı zamanda muhafazakar bir alanın mekanik enerji korunumu kullanılarak da kanıtlanabilir. Yörünge hızının yön değiştirdiğine dikkat edilmelidir. Bu nedenle, bu aslında ivmedir, ancak hızın büyüklüğü değişmez. Uzaydaki küçük enerji kayıpları bu kinetik enerjinin azalmasına neden olur ve daha sonra nesne stabilize olmak için daha düşük bir yörüngeye gelir.
Kaçış Hızı ile Yörünge Hızı arasındaki fark nedir?
• Kaçış hızı, bir yüzeyden kaçmak için gereken hızdır.
• Yörünge hızı, bir nesneyi yörüngede tutmak için gereken hızdır.
• Bu niceliklerin ikisi de hareket eden nesneden bağımsızdır.
• Nesne sonsuza ulaştığında kaçış hızı azalacaktır ve sonsuzda hız sıfır olacaktır.
• Yörünge hızı yörünge boyunca sabit kalır. Yörünge hızı yön değiştirir.
