رئيسي العلوم والتكنولوجيا تعرف على كيفية عمل سرعة الهروب وكيفية حساب سرعة الهروب

تعرف على كيفية عمل سرعة الهروب وكيفية حساب سرعة الهروب

يتطلب الأمر مستوى معينًا من السرعة لجسم ما للوصول إلى مدار حول جرم سماوي مثل الأرض. يتطلب الأمر سرعة أكبر للتحرر من مثل هذا المدار. عندما يصمم علماء الفيزياء الفلكية صواريخ للسفر إلى كواكب أخرى - أو خارج النظام الشمسي تمامًا - فإنهم يستخدمون سرعة دوران الأرض لتسريع الصواريخ وإطلاقها بعيدًا عن نطاق جاذبية الأرض. تُعرف السرعة المطلوبة للتحرر من مدار باسم سرعة الهروب.

انتقل إلى القسم


كريس هادفيلد يعلم استكشاف الفضاء كريس هادفيلد يعلم استكشاف الفضاء

يعلمك القائد السابق لمحطة الفضاء الدولية علم استكشاف الفضاء وما يخبئه المستقبل.



يتعلم أكثر

ما هي سرعة الهروب؟

سرعة الهروب ، كما تنطبق على علوم الصواريخ والسفر إلى الفضاء ، هي السرعة المطلوبة لجسم (مثل صاروخ) للهروب من مدار الجاذبية لجرم سماوي (مثل كوكب أو نجم).

كيف تعمل سرعة الهروب؟

تختلف سرعة الهروب ، تمامًا مثل السرعة المدارية ، بناءً على المسافة بين الجسم ومركز الجاذبية. من الناحية العملية ، كلما ارتفع ارتفاع الصاروخ فوق الأرض ، قلت السرعة المطلوبة من أجل:

كيف تكتب محادثة في كتاب
  • تدور حول الأرض
  • الهروب من مجال الجاذبية الأرضية تمامًا

أحد الأسباب التي تجعل أقمار الاتصالات قادرة على الدوران حول الأرض دون إنفاق الطاقة باستمرار هو أنها تعيش على ارتفاع أميال فوق الأرض. على النقيض من ذلك ، فإن الطائرة التجارية ، التي تطير بالقرب من سطح الكوكب ، يجب أن تبذل باستمرار الطاقة للبقاء في السماء. وفقًا لهذا المبدأ نفسه ، يتطلب الأمر طاقة أقل نسبيًا لصاروخ بعيد عن سطح الأرض لتحقيق سرعة إفلات مما لو كان الصاروخ يطير بالقرب من الأرض.



كريس هادفيلد يدرّس استكشاف الفضاء الدكتورة جين غودال تُدرّس الحفظ نيل ديغراس تايسون يعلّم التفكير العلمي والتواصل ماثيو والكر يعلّم علم النوم الأفضل

كيف تحسب سرعة الهروب؟

سرعة الهروب هي دالة للسرعة المدارية لجسم ما. إذا أخذت السرعة المطلوبة للحفاظ على المدار عند ارتفاع معين وضربته في الجذر التربيعي لـ 2 (وهو ما يقرب من 1.414) ، فستشتق السرعة المطلوبة للهروب من المدار ومجال الجاذبية الذي يتحكم في ذلك المدار.

في سياق استكشاف الإنسان للفضاء ، فكر في مركبة فضائية تدور حاليًا حول الأرض. إذا أطلق محركه لفترة كافية ، فسوف يتحرك في النهاية بسرعة كافية ليطير بعيدًا في الفضاء السحيق ، هاربًا من جاذبية الكوكب. هذه السرعة ، التي تسمى سرعة الهروب ، هي ببساطة الجذر التربيعي لـ 2 ، أو أسرع بنسبة 41 بالمائة من السرعة المدارية.

ما هي سرعة الهروب من الأرض؟

من الناحية النظرية ، تبلغ سرعة الهروب على سطح الأرض 11.2 كم في الثانية (6.96 ميل في الثانية). تبلغ سرعة الهروب على سطح القمر حوالي 2.4 كيلومتر في الثانية (1.49 ميل في الثانية).



في التطبيق العملي ، هذه الأرقام ليست مهمة للغاية. لا تفلت الصواريخ من جاذبية الأرض من خلال الإطلاق مباشرة من السطح. بدلاً من ذلك ، يرسل المهندسون الفلكيون أولاً هذه الصواريخ إلى المدار ثم يستخدمون السرعة المدارية كمقلاع لدفع الصاروخ إلى سرعة الهروب اللازمة. علاوة على ذلك ، فإن سرعات الهروب المذكورة أعلاه لا تمثل مقاومة الغلاف الجوي ، والتي من شأنها في الواقع زيادة السرعة المطلوبة للهروب من مجال الجاذبية للكوكب. هذا سبب آخر لعلماء الصواريخ يضعون المركبة الفضائية لأول مرة في المدار قبل إطلاقها من أجل سرعة الهروب.

كيفية كتابة مخطط البرنامج النصي التلفزيوني

فئة رئيسية

اقترح لك

دروس عبر الإنترنت تدرس من قبل أعظم العقول في العالم. توسيع معرفتك في هذه الفئات.

كريس هادفيلد

يعلم استكشاف الفضاء

تعرف على المزيد د. جين جودال

يعلم الحفظ

ما هو الفرق بين النظرية العلمية والقانون العلمي؟
تعرف على المزيد Neil deGrasse Tyson

يعلم التفكير العلمي والاتصال

تعرف على المزيد ماثيو والكر

يعلم علم النوم الأفضل

يتعلم أكثر

ما هو الفرق بين سرعة الهروب والسرعة المدارية؟

فكر مثل المحترفين

يعلمك القائد السابق لمحطة الفضاء الدولية علم استكشاف الفضاء وما يخبئه المستقبل.

مشاهدة ملف Class

السرعة المدارية هي السرعة المطلوبة للوصول إلى مدار حول جرم سماوي ، مثل كوكب أو نجم ، بينما سرعة الهروب هي السرعة المطلوبة لمغادرة هذا المدار. يتطلب الحفاظ على السرعة المدارية السفر بسرعة ثابتة:

  • يتماشى مع سرعة دوران الجسم السماوي
  • تكون سريعة بما يكفي لمواجهة قوة الجاذبية التي تسحب الجسم المداري نحو سطح الجسم

تصبح السرعة المدارية ممكنة بالسطح المنحني لكوكب أو نجم أو أي جرم سماوي آخر. يميل الجسم المداري إلى التحرك في خط مستقيم ، في حين أن الجسم يدور حول منحنيات. على هذا النحو ، فإن الانحناء المستمر للجسم المداري يمنع الجسم المداري من السقوط على طول الطريق إلى السطح ، بشرط أن يحافظ الجسم المداري على السرعة المناسبة.

في الفضاء ، يكون الحفاظ على سرعة ثابتة أسهل مما هو عليه على الأرض ، بسبب مبدأ القصور الذاتي. ينص أحد قوانين القصور الذاتي للسير إسحاق نيوتن على أن الجسم المتحرك يميل إلى البقاء في حالة حركة ما لم يتم التصرف بناءً عليه بواسطة قوة خارجية. داخل الغلاف الجوي للأرض ، يواجه الجسم الطائر العديد من جزيئات الهواء ، مما يؤدي بشكل تراكمي إلى إبطاء سرعة ذلك الجسم أثناء تحليقه في السماء. أثناء رحلتك خارج الغلاف الجوي للأرض ، يصبح الهواء أكثر فراغًا ، مع عدد أقل من الجزيئات لمواجهة السرعة الأمامية لجسم يدور.

كيف تتحسن في كرة السلة

تعرف على المزيد حول السرعة المدارية في دليلنا الكامل هنا.

هل تريد معرفة المزيد عن استكشاف الفضاء؟

سواء كنت مهندس طيران فضاء ناشئًا أو تريد ببساطة أن تصبح أكثر إلمامًا بعلوم السفر إلى الفضاء ، فإن التعرف على التاريخ الغني والمفصل لرحلات الفضاء البشرية أمر ضروري لفهم كيفية تقدم استكشاف الفضاء. في MasterClass لكريس هادفيلد حول استكشاف الفضاء ، يقدم القائد السابق لمحطة الفضاء الدولية نظرة ثاقبة لا تقدر بثمن حول ما يتطلبه استكشاف الفضاء وما يخبئه المستقبل للبشر في الحدود النهائية. يتحدث كريس أيضًا عن علم السفر إلى الفضاء ، والحياة كرائد فضاء ، وكيف أن الطيران في الفضاء سيغير إلى الأبد طريقة تفكيرك في العيش على الأرض.

هل تريد معرفة المزيد عن استكشاف الفضاء؟ توفر عضوية MasterClass السنوية دروس فيديو حصرية من كبار العلماء ورواد الفضاء مثل كريس هادفيلد.