דרוש רמה מסוימת של מהירות כדי שאובייקט יגיע למסלול סביב גוף שמימי כמו כדור הארץ. נדרשת מהירות גדולה עוד יותר כדי להשתחרר ממסלול כזה. כאשר אסטרופיזיקאים מתכננים רקטות כדי לנסוע לכוכבי לכת אחרים - או מחוץ למערכת השמש לחלוטין - הם משתמשים במהירות הסיבוב של כדור הארץ כדי לזרז את הרקטות ולשגר אותן מעבר לכוח המשיכה של כדור הארץ. המהירות הנדרשת להשתחרר ממסלול מכונה מהירות בריחה.
קפיצה לחלק
- מהי מהירות בריחה?
- כיצד פועלת מהירות הבריחה?
- כיצד מחשבים את מהירות הבריחה?
- מהי מהירות הבריחה של כדור הארץ?
- מה ההבדל בין מהירות בריחה למהירות מסלולית?
- רוצה ללמוד עוד על חקר החלל?
- למידע נוסף על MasterClass של כריס הדפילד
כריס הדפילד מלמד חקר החלל כריס הדפילד מלמד חקר החלל
מפקד תחנת החלל הבינלאומית לשעבר מלמד אותך את מדע חקר החלל ומה צופן העתיד.
למד עוד
מהי מהירות בריחה?
מהירות הבריחה, כפי שהיא חלה על מדע הרקטות והנסיעה בחלל, היא המהירות הנדרשת לאובייקט (כמו טיל) כדי להימלט ממסלול הכבידה של גוף שמימי (כמו כוכב לכת או כוכב).
כיצד פועלת מהירות הבריחה?
בדומה למהירות מסלולית, מהירות הבריחה משתנה בהתאם למרחק שאובייקט הוא ממרכז הכובד. מבחינה מעשית, ככל שגובה הרקטה גבוה יותר מעל כדור הארץ, כך תידרש מהירות נמוכה יותר כדי:
כיצד להשתמש בצ'ילי גואילו מיובש
- מקיף את כדור הארץ
- הבריחו לגמרי משדה הכבידה של כדור הארץ
אחת הסיבות לכך שלווייני תקשורת יכולים להקיף את כדור הארץ מבלי להוציא אנרגיה מתמדת היא שהם מתקיימים בגובה קילומטרים מעל כדור הארץ. לעומת זאת, מטוס מסחרי, שעף הרבה יותר קרוב לפני השטח של כדור הארץ, חייב להפעיל אנרגיה כל הזמן כדי להישאר בשמיים. לפי אותו עיקרון, נדרשת פחות אנרגיה לרקטה הרחק משטח כדור הארץ כדי להשיג מהירות בריחה מכפי שהייתה עושה אם הרקטה הייתה עפה קרוב לכדור הארץ.
כריס הדפילד מלמד חקר החלל ד'ר ג'יין גודאל מלמדת לשימור ניל דגראס טייסון מלמדת חשיבה מדעית ותקשורת מתיו ווקר מלמד את המדע לשינה טובה יותר
כיצד מחשבים את מהירות הבריחה?
מהירות בריחה היא פונקציה של מהירות מסלול של אובייקט. אם תיקח את המהירות הנדרשת לשמירה על מסלול בגובה נתון ותכפיל אותו בשורש הריבועי 2 (שהוא בערך 1.414), תפיק מהמהירות הנדרשת כדי לברוח ממסלול ושדה הכבידה השולט במסלול זה.
בהקשר לחקר החלל האנושי, שקול ספינת חלל שמקיפה כרגע את כדור הארץ. אם הוא יורה את המנוע שלו מספיק זמן, בסופו של דבר הוא ילך מהר מספיק כדי לעוף משם לחלל העמוק, וימלט מכוח המשיכה של כדור הארץ. מהירות זו, הנקראת מהירות בריחה, היא פשוט שורש הריבוע של 2, או 41 אחוז יותר ממהירות מסלולית.
מהי מהירות הבריחה של כדור הארץ?
במונחים תיאורטיים, מהירות הבריחה על פני כדור הארץ היא 11.2 ק'מ לשנייה (6.96 מייל לשנייה). מהירות הבריחה על פני הירח היא בערך 2.4 ק'מ לשנייה (1.49 ק'מ לשנייה).
ביישום מעשי, המספרים האלה לא חשובים במיוחד. רקטות אינן בורחות מכוח המשיכה של כדור הארץ על ידי שיגור ישירות מהשטח. במקום זאת, מהנדסים אסטרונומיים שולחים תחילה את הרקטות הללו למסלול ואז משתמשים במהירות מסלולית כקלע כדי להניע רקטה למהירות הבריחה הנחוצה שלה. יתר על כן, מהירויות הבריחה המפורטות לעיל אינן מהוות התנגדות אטמוספרית, אשר למעשה תגביר את המהירות הנדרשת הדרושה כדי לברוח משדה הכבידה של כדור הארץ. זוהי עוד סיבה אחת מדוע מדעני רקטות הכניסו חלליות לראשונה למסלול לפני שהם מתרוצצים למהירות בריחה.
אתה יכול להכין ביצים קלות במיקרוגל
מאסטרקלס
מוצע עבורך
שיעורים מקוונים שמועברים על ידי גדולי המוחות בעולם. הרחב את הידע שלך בקטגוריות אלה.
כריס הדפילדמלמד חקר החלל
למידע נוסף ד'ר ג'יין גודולמלמדת לשימור
באילו מחבתות משתמש גורדון רמזילמידע נוסף ניל דגראסה טייסון
מלמד חשיבה מדעית ותקשורת
למידע נוסף מתיו ווקרמלמד את מדע השינה הטובה יותר
למד עודמה ההבדל בין מהירות בריחה למהירות מסלולית?
תחשוב כמו מקצוען
מפקד תחנת החלל הבינלאומית לשעבר מלמד אותך את מדע חקר החלל ומה צופן העתיד.
צפייה בכיתהמהירות מסלולית היא המהירות הנדרשת להשגת מסלול סביב גוף שמימי, כגון כוכב לכת או כוכב, ואילו מהירות בריחה היא המהירות הנדרשת לעזיבת מסלול זה. שמירה על מהירות מסלולית מחייבת נסיעה במהירות מתמשכת ש:
- מיישר קו עם מהירות הסיבוב של הגוף השמימי
- האם מהיר מספיק בכדי לנטרל את כוח הכבידה המושך את האובייקט המקיף אל פני הגוף
מהירות מסלולית מתאפשרת על ידי פני השטח המעוקלים של כוכב לכת, כוכב או גוף שמימי אחר. אובייקט המקיף נוטה לנוע בקו ישר, ואילו הגוף שהוא מקיף קימורים. ככזה, העקמום המתמיד של הגוף המקיף מונע את נפילת האובייקט המקיף עד לפני השטח, בתנאי שהאובייקט המקיף שומר על המהירות התקינה.
בחלל קל יותר לשמור על מהירות קבועה מאשר על פני האדמה, בגלל עקרון האינרציה. אחד מחוקי האינרציה של סר אייזק ניוטון קובע כי אובייקט בתנועה נוטה להישאר בתנועה אלא אם כן פועל על ידי כוח חיצוני. בתוך האטמוספירה של כדור הארץ, אובייקט מעופף נתקל במולקולות אוויר רבות, המאטות באופן מצטבר את מהירותו של אותו עצם כשהוא עף בשמים. ככל שעוברים מעבר לאטמוספירה של כדור הארץ, האוויר נעשה ריק יותר, עם פחות מולקולות כדי לנטרל את המהירות הקדמית של אובייקט המקיף.
להיפטר מצמחי קיסוס רעיל
למידע נוסף על מהירות מסלול במדריך השלם שלנו כאן.
רוצה ללמוד עוד על חקר החלל?
בין אם אתה מהנדס אסטרונאוטים מתחיל או פשוט רוצה להיות מושכל יותר לגבי מדע המסע בחלל, ללמוד על ההיסטוריה העשירה והמפורטת של מעוף החלל האנושי הוא חיוני להבנת התקדמות חקר החלל. ב- MasterClass של כריס הדפילד בנושא חקר החלל, מפקד תחנת החלל הבינלאומית לשעבר מספק תובנה חשובה מאין כמותה כדי לחקור את החלל ומה צופה העתיד לבני האדם בגבול האחרון. כריס מדבר גם על מדע המסע בחלל, על החיים כאסטרונאוט וכיצד טיסה בחלל תשנה לנצח את הדרך בה אתה חושב על החיים על כדור הארץ.
רוצה ללמוד עוד על חקר החלל? החברות השנתית של MasterClass מספקת שיעורי וידיאו בלעדיים של מדעני אמן ואסטרונאוטים כמו כריס הדפילד.
