Lär dig hur Escape Velocity fungerar och hur du beräknar Escape Velocity

Det tar en viss hastighetsnivå för ett objekt att uppnå en bana runt en himmelkropp som jorden. Det tar ännu större hastighet att bryta sig loss från en sådan bana. När astrofysiker konstruerar raketer för att resa till andra planeter - eller helt ur solsystemet - använder de jordens rotationshastighet för att påskynda raketerna och skjuta dem bortom jordens allvar. Den hastighet som krävs för att lossna från en bana är känd som flyghastighet.

Hoppa till avsnitt

• Vad är Escape Velocity?
• Hur fungerar Escape Velocity?
• Hur beräknar du Escape Velocity?
• Vad är jordens flyghastighet?
• Vad är skillnaden mellan flyghastighet och orbital hastighet?
• Vill du lära dig mer om rymdutforskning?
• Läs mer om Chris Hadfields MasterClass

Den tidigare befälhavaren för den internationella rymdstationen lär dig vetenskapen om rymdutforskning och vad framtiden innebär.

Vad är Escape Velocity?

Flyghastighet, som den gäller för raketvetenskap och rymdresor, är den hastighet som krävs för ett objekt (som en raket) för att undkomma en himmelsk kropps (som en planet eller en stjärns) bana.

Hur fungerar Escape Velocity?

Ungefär som omloppshastighet varierar flyghastigheten beroende på avståndet som ett objekt är från ett tyngdpunkt. I praktiska termer, ju högre raketens höjd är över jorden, desto mindre hastighet krävs för att:

hur man skräddarsyr sina egna kläder

• Omlopp jorden
• Undvik jordens gravitationsfält helt och hållet

En anledning till att kommunikationssatelliter kan kretsa runt jorden utan att ständigt använda energi är att de lever på en höjd miles över jorden. Däremot måste ett kommersiellt flygplan, som flyger mycket närmare planetens yta, ständigt använda energi för att stanna kvar på himlen. Enligt samma princip tar det relativt mindre energi för en raket långt från jordytan för att uppnå flythastighet än om raketten skulle flyga nära jorden.

Hur beräknar du Escape Velocity?

Escape-hastighet är en funktion av ett objekts omloppshastighet. Om du tar den hastighet som krävs för att upprätthålla omloppsbana vid en given höjd och multiplicerar den med kvadratroten på 2 (vilket är ungefär 1,414) kommer du att härleda den hastighet som krävs för att undkomma bana och gravitationsfältet som styr den banan.

Tänk på ett rymdskepp som för närvarande kretsar runt jorden i samband med mänsklig rymdutforskning. Om den avfyrar sin motor tillräckligt länge, kommer den så småningom att gå tillräckligt snabbt för att flyga ut i rymden och undgå planetens allvar. Den hastigheten, kallad flyghastighet, är helt enkelt kvadratroten på 2, eller 41 procent snabbare än omloppshastigheten.

Vad är jordens flyghastighet?

Teoretiskt sett är flyghastigheten vid jordens yta 11,2 km per sekund (6,96 miles per sekund). Flyghastigheten på månens yta är ungefär 2,4 km per sekund (1,49 miles per sekund).

I praktisk tillämpning är dessa siffror inte särskilt viktiga. Raket missar inte jordens allvar genom att skjuta direkt från ytan. Snarare skickar astronomiska ingenjörer först dessa raketer i omloppsbana och använder sedan omloppshastighet som en slangbella för att driva en raket till dess nödvändiga flyghastighet. Dessutom redovisar inte de flykthastigheter som anges ovan atmosfäriskt motstånd, vilket faktiskt skulle öka den erforderliga hastigheten som behövs för att undkomma planetens gravitationsfält. Detta är ännu en anledning till varför raketforskare först satte rymdfarkoster i omloppsbana innan de sprutade för flykthastighet.

hur man hittar min klädstil

Mästarklass

Föreslås för dig

Onlinekurser som undervisas av världens största hjärnor. Utöka din kunskap inom dessa kategorier.

Lär rymdutforskning

Undervisar bevarande

hur du motiverar dig själv att skriva

Lär vetenskapligt tänkande och kommunikation

Lär vetenskapen om bättre sömn

Vad är skillnaden mellan flyghastighet och omloppshastighet?

Tänk som ett proffs

Den tidigare befälhavaren för den internationella rymdstationen lär dig vetenskapen om rymdutforskning och vad framtiden innebär.

Orbitalhastighet är den hastighet som krävs för att uppnå en bana runt en himmelkropp, såsom en planet eller en stjärna, medan flyghastighet är den hastighet som krävs för att lämna den banan. För att upprätthålla omloppshastigheten krävs att du kör i en varaktig hastighet som:

• Passar in i himmelkroppens rotationshastighet
• Är tillräckligt snabb för att motverka tyngdkraften som drar det kretsande föremålet mot kroppens yta

Orbitalhastighet möjliggörs av den böjda ytan på en planet, stjärna eller annan himmelkropp. Ett kretsande föremål tenderar att röra sig i en rak linje, medan kroppen kretsar runt. Som sådan förhindrar den kretsade kroppens konstanta krökning att det kretsande föremålet faller hela vägen till ytan, förutsatt att det kretsande objektet bibehåller rätt hastighet.

I rymden är det lättare att hålla en konstant hastighet än på jorden på grund av tröghetsprincipen. En av Sir Isaac Newtons tröghetslagar säger att ett objekt i rörelse tenderar att stanna i rörelse såvida det inte påverkas av en extern kraft. Inom jordens atmosfär stöter ett flygande föremål på många luftmolekyler, vilket kumulativt saktar hastigheten på det föremålet när det flyger genom himlen. När du färdas bortom jordens atmosfär blir luften mer vakuum med färre molekyler för att motverka framåtriktad hastighet för ett kretsande föremål.

hur man skriver en bra handling

Lär dig mer om omloppshastighet i vår kompletta guide här.

Vill du lära dig mer om rymdutforskning?

Oavsett om du är en spirande astronautstekniker eller helt enkelt vill bli mer informerad om vetenskapen om rymdresor, är det viktigt att lära sig om den rika och detaljerade historien om mänsklig rymdflygning för att förstå hur rymdutforskningen har avancerat. I Chris Hadfields MasterClass om rymdutforskning ger den tidigare befälhavaren för den internationella rymdstationen ovärderlig inblick i vad som krävs för att utforska rymden och vad framtiden har för människor i den sista gränsen. Chris pratar också om vetenskapen om rymdresor, livet som astronaut och hur flygning i rymden för alltid kommer att förändra hur du tänker på att leva på jorden.

Vill du lära dig mer om utforskning av rymden? MasterClass Annual Membership erbjuder exklusiva videolektioner från mästare och astronauter som Chris Hadfield.