Zjistěte, jak funguje rychlost úniku a jak vypočítat rychlost úniku

Objekt potřebuje určitou úroveň rychlosti, aby dosáhl oběžné dráhy kolem nebeského tělesa, jako je Země. Vymanit se z takové oběžné dráhy vyžaduje ještě větší rychlost. Když astrofyzici navrhují rakety tak, aby cestovaly na jiné planety - nebo úplně ze sluneční soustavy -, používají rotační rychlost Země k urychlení raket a jejich odpálení mimo dosah zemské gravitace. Rychlost potřebná k uvolnění z oběžné dráhy je známá jako úniková rychlost.

Přejít na sekci

• Co je rychlost úniku?
• Jak funguje Escape Velocity?
• Jak vypočítáte únikovou rychlost?
• Co je rychlost úniku Země?
• Jaký je rozdíl mezi únikovou rychlostí a orbitální rychlostí?
• Chcete se dozvědět více o průzkumu vesmíru?
• Další informace o mistrovské třídě Chrisa Hadfielda

Bývalý velitel Mezinárodní vesmírné stanice vás naučí vědu o průzkumu vesmíru a o tom, co přinese budoucnost.

Co je rychlost úniku?

Úniková rychlost, jak se týká vědy o raketách a cestování vesmírem, je rychlost potřebná k tomu, aby objekt (například raketa) unikl z gravitační oběžné dráhy nebeského tělesa (například planety nebo hvězdy).

Jak funguje Escape Velocity?

Podobně jako orbitální rychlost se úniková rychlost liší v závislosti na vzdálenosti objektu od těžiště. Z praktického hlediska platí, že čím vyšší je nadmořská výška rakety, tím menší rychlost bude vyžadována k:

jak získat lepší slovní zásobu

• Obíhat kolem Země
• Unikněte zemskému gravitačnímu poli úplně

Jedním z důvodů, proč komunikační satelity mohou obíhat kolem Země bez neustálého vynakládání energie, je to, že existují v nadmořské výšce mil nad Zemí. Naproti tomu komerční letadlo, které letí mnohem blíže k povrchu planety, musí neustále vyvíjet energii, aby zůstalo na obloze. Podle stejného principu potřebuje raketa daleko od zemského povrchu srovnatelně méně energie k dosažení únikové rychlosti, než kdyby letěla raketa blízko Země.

Jak vypočítáte únikovou rychlost?

Úniková rychlost je funkcí orbitální rychlosti objektu. Pokud vezmete rychlost potřebnou k udržení oběžné dráhy v dané výšce a vynásobíte ji druhou odmocninou 2 (což je přibližně 1,414), odvodíte rychlost potřebnou k úniku z oběžné dráhy a gravitační pole ovládající tuto oběžnou dráhu.

V rámci průzkumu lidského vesmíru zvažte vesmírnou loď, která aktuálně obíhá kolem Země. Pokud vystřelí svůj motor dostatečně dlouho, nakonec půjde dostatečně rychle, aby odletěl do hlubokého vesmíru a unikl gravitaci planety. Tato rychlost, nazývaná úniková rychlost, je jednoduše druhá odmocnina 2, nebo o 41 procent rychlejší než orbitální rychlost.

Co je rychlost úniku Země?

Teoreticky je úniková rychlost na povrchu Země 11,2 km za sekundu (6,96 mil za sekundu). Úniková rychlost na povrchu měsíce je zhruba 2,4 km za sekundu (1,49 míle za sekundu).

V praxi tato čísla nejsou nijak zvlášť důležitá. Rakety nevycházejí z gravitace Země vypouštěním přímo z povrchu. Spíše astronomičtí inženýři nejprve poslali tyto rakety na oběžnou dráhu a poté použili orbitální rychlost jako prak k pohonu rakety na nezbytnou únikovou rychlost. Výše uvedené únikové rychlosti navíc nezohledňují atmosférický odpor, který by ve skutečnosti zvýšil požadovanou rychlost potřebnou k úniku z gravitačního pole planety. To je ještě jeden důvod, proč raketoví vědci nejprve umístili kosmické lodě na oběžnou dráhu, než vystřelili na únikovou rychlost.

jak upéct pečínku

Mistrovská třída

Navrženo pro vás

Online kurzy vyučované těmi největšími světovými mozky. Rozšiřte své znalosti v těchto kategoriích.

Učí průzkum vesmíru

Učí konzervování

nahraďte chlebovou mouku univerzální moukou

Učí vědecké myšlení a komunikaci

Učí vědu o lepším spánku

Jaký je rozdíl mezi únikovou rychlostí a orbitální rychlostí?

Mysli jako profesionál

Bývalý velitel Mezinárodní vesmírné stanice vás naučí vědu o průzkumu vesmíru a o tom, co přinese budoucnost.

Orbitální rychlost je rychlost potřebná k dosažení oběžné dráhy kolem nebeského tělesa, jako je planeta nebo hvězda, zatímco úniková rychlost je rychlost potřebná k opuštění této oběžné dráhy. Udržování orbitální rychlosti vyžaduje cestování trvalou rychlostí, která:

• Zarovná se s rotační rychlostí nebeského tělesa
• Je dostatečně rychlý, aby působil proti gravitační síle přitahující obíhající objekt k povrchu těla

Orbitální rychlost umožňuje zakřivený povrch planety, hvězdy nebo jiného nebeského tělesa. Obíhající objekt má tendenci se pohybovat po přímce, zatímco tělo obíhá kolem křivek. Konstantní zakřivení obíhajícího těla jako takové brání tomu, aby obíhající objekt spadl až na povrch, za předpokladu, že si obíhající objekt udržuje správnou rychlost.

Ve vesmíru je díky principu setrvačnosti snazší udržovat konstantní rychlost než na Zemi. Jeden ze zákonů setrvačnosti sira Isaaca Newtona uvádí, že předmět v pohybu má tendenci zůstat v pohybu, pokud na něj nepůsobí vnější síla. V zemské atmosféře se létající objekt setká s mnoha molekulami vzduchu, které kumulativně zpomalují jeho rychlost při letu oblohou. Při cestě za zemskou atmosféru se vzduch stává vakunějším a méně molekul působí proti rychlosti vpřed obíhajícího objektu.

jak napsat článek do časopisu

Další informace o orbitální rychlosti naleznete v našem úplném průvodci zde.

Chcete se dozvědět více o průzkumu vesmíru?

Ať už jste začínajícím astronautickým inženýrem nebo jen chcete být více informováni o vědě o kosmickém cestování, poznání bohaté a podrobné historie lidského kosmického letu je nezbytné pro pochopení toho, jak pokročilý průzkum vesmíru. V MasterClass Chrisa Hadfielda o průzkumu vesmíru poskytuje bývalý velitel Mezinárodní vesmírné stanice neocenitelný pohled na to, co je třeba k prozkoumání vesmíru a co budoucnost čeká na lidi na poslední hranici. Chris také hovoří o vědě o vesmírném cestování, životě astronauta a o tom, jak létání ve vesmíru navždy změní způsob, jakým přemýšlíte o životě na Zemi.

Chcete se dozvědět více o průzkumu vesmíru? Výroční členství MasterClass poskytuje exkluzivní video lekce od hlavních vědců a astronautů, jako je Chris Hadfield.