탈출 속도의 작동 원리와 탈출 속도 계산 방법 알아보기

물체가 지구와 같은 천체 주위를 도는 데는 일정한 속도가 필요합니다. 그러한 궤도에서 벗어나려면 훨씬 더 빠른 속도가 필요합니다. 천체 물리학 자들이 로켓을 설계하여 다른 행성으로 이동하거나 태양계를 완전히 벗어나면 로켓의 속도를 높이고 지구의 중력이 닿지 않는 범위에서 로켓을 발사하기 위해 지구의 회전 속도를 사용합니다. 궤도에서 벗어나는 데 필요한 속도를 탈출 속도라고합니다.

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• 탈출 속도 란?
• 탈출 속도는 어떻게 작동합니까?
• 탈출 속도를 어떻게 계산합니까?
• 지구의 탈출 속도는 무엇입니까?
• 탈출 속도와 궤도 속도의 차이점은 무엇입니까?
• 우주 탐사에 대해 더 알고 싶으십니까?
• Chris Hadfield의 MasterClass에 대해 자세히 알아보기

전 국제 우주 정거장 사령관이 우주 탐사의 과학과 미래에 대해 가르쳐줍니다.

탈출 속도 란?

탈출 속도는 로켓 과학 및 우주 여행에 적용되는 것처럼 물체 (예 : 로켓)가 천체 (예 : 행성 또는 별)의 중력 궤도를 탈출하는 데 필요한 속도입니다.

탈출 속도는 어떻게 작동합니까?

궤도 속도와 마찬가지로 탈출 속도는 물체가 무게 중심에서 떨어진 거리에 따라 달라집니다. 실질적으로 로켓의 고도가 지구보다 높을수록 다음과 같은 작업에 더 적은 속도가 필요합니다.

회고록을 쓰는 방법

• 지구 궤도
• 지구의 중력장을 모두 탈출

통신 위성이 지속적으로 에너지를 소비하지 않고 지구 궤도를 돌 수있는 한 가지 이유는 그들이 지구보다 몇 마일 높은 고도에서 생존하기 때문입니다. 반대로 행성 표면에 훨씬 더 가깝게 비행하는 상업용 항공기는 하늘에 머물기 위해 끊임없이 에너지를 발휘해야합니다. 이와 같은 원리로 지구 표면에서 멀리 떨어진 로켓이 탈출 속도를 달성하는 데는 로켓이 지구 가까이에서 날아갈 때보 다 상대적으로 적은 에너지가 필요합니다.

탈출 속도를 어떻게 계산합니까?

탈출 속도는 물체의 궤도 속도의 함수입니다. 주어진 고도에서 궤도를 유지하는 데 필요한 속도에 2의 제곱근 (약 1.414)을 곱하면 궤도를 탈출하는 데 필요한 속도와 해당 궤도를 제어하는 ​​중력장을 유도 할 수 있습니다.

인간 우주 탐사의 맥락에서 현재 지구를 도는 우주선을 생각해보십시오. 엔진을 충분히 오래 쏘면 결국 행성의 중력을 벗어나 깊은 우주로 날아갈 수있을만큼 빠르게 진행됩니다. 탈출 속도라고하는이 속도는 단순히 2의 제곱근으로 궤도 속도보다 41 % 더 빠릅니다.

지구의 탈출 속도는 무엇입니까?

이론적으로 지구 표면의 탈출 속도는 초당 11.2km (6.96 마일)입니다. 달 표면의 탈출 속도는 대략 초당 2.4km (1.49 마일)입니다.

실제 적용에서 이러한 숫자는 그다지 중요하지 않습니다. 로켓은 표면에서 직접 발사하여 지구 중력을 벗어나지 않습니다. 오히려 천문학 자들은 먼저이 로켓을 궤도로 보낸 다음 궤도 속도를 새총으로 사용하여 로켓을 필요한 탈출 속도로 추진합니다. 또한 위에 나열된 탈출 속도는 대기 저항을 설명하지 않으므로 실제로 행성의 중력장을 탈출하는 데 필요한 속도가 증가합니다. 이것은 로켓 과학자들이 탈출 속도를 위해 총을 쏘기 전에 먼저 우주선을 궤도에 넣은 또 다른 이유입니다.

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탈출 속도와 궤도 속도의 차이점은 무엇입니까?

전문가처럼 생각하세요

전 국제 우주 정거장 사령관이 우주 탐사의 과학과 미래에 대해 가르쳐줍니다.

궤도 속도는 행성이나 별과 같은 천체 주위를 공전하는 데 필요한 속도이며 탈출 속도는 해당 궤도를 벗어나는 데 필요한 속도입니다. 궤도 속도를 유지하려면 다음과 같은 지속적인 속도로 이동해야합니다.

• 천체의 회전 속도에 맞춰 정렬
• 궤도를 도는 물체를 신체 표면으로 당기는 중력을 상쇄 할만큼 충분히 빠릅니다.

궤도 속도는 행성, 별 또는 다른 천체의 곡면을 통해 가능합니다. 궤도를 도는 물체는 직선으로 움직이는 경향이 있지만 물체는 궤도를 도는 곡선입니다. 따라서 궤도를 도는 물체가 적절한 속도를 유지하는 경우 궤도 물체의 일정한 곡률은 궤도 물체가 표면으로 완전히 떨어지는 것을 방지합니다.

우주에서는 관성의 원리로 인해 지구에서보다 일정한 속도를 유지하는 것이 더 쉽습니다. Isaac Newton 경의 관성 법칙 중 하나에 따르면 움직이는 물체는 외부 힘에 의해 작동하지 않는 한 계속 움직이는 경향이 있습니다. 지구 대기 내에서 비행 물체는 많은 공기 분자를 만나 하늘을 날아 가면서 그 물체의 속도를 누적 적으로 느리게 만듭니다. 지구 대기 너머로 여행 할 때, 공기는 ​​궤도를 도는 물체의 전진 속도에 대응하는 분자 수가 적어 더 공허 해집니다.

책에 몇 편의 시

여기에서 전체 가이드에서 궤도 속도에 대해 자세히 알아보십시오.

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