Isi

• Langkah
• Tips

Kecepatan lepas sangat diperlukan suatu benda untuk mengatasi gaya tarik gravitasi planet tempatnya berada. Roket, misalnya, harus mencapai kecepatan melarikan diri untuk meninggalkan Bumi dan memasuki luar angkasa.

Langkah

Metode 1 dari 2: Memahami Escape Speed

1. 

   Atur kecepatan melarikan diri. Ini mengacu pada kecepatan yang harus dicapai suatu benda untuk mengatasi tarikan gravitasi planet tempat ia berada, sehingga dapat bergerak menuju ruang angkasa. Planet yang lebih besar memiliki massa lebih banyak dan membutuhkan kecepatan lepas yang jauh lebih tinggi daripada planet yang lebih kecil dengan massa lebih sedikit.
2. Mulailah dengan konservasi energi. Dia menyatakan bahwa total energi dalam sistem yang terisolasi tetap sama. Derivasi di bawah ini bekerja dengan sistem roket Bumi dan mengasumsikan bahwa sistem yang dianalisis diisolasi.
   • Dalam kekekalan energi, energi potensial dan kinetik adalah energi awal dan akhir, karena ia mewakili energi kinetik dan mewakili energi potensial.
3. Tentukan energi kinetik dan potensial.
   • Energi kinetik adalah energi gerakan yang sama dengan, sehingga melambangkan massa roket dan melambangkan kecepatannya.
   • Energi potensial adalah energi yang dihasilkan dari posisi suatu benda relatif terhadap benda yang ada dalam sistem. Dalam fisika, umumnya didefinisikan sama dengan jarak tak terhingga dari Bumi. Karena gaya gravitasi menarik, energi potensial roket akan selalu negatif (dan semakin kecil semakin dekat ke Bumi). Energi potensial dalam sistem roket Bumi kemudian akan ditulis sebagai, karena mewakili konstanta gravitasi Newton, mewakili massa Bumi dan mewakili jarak antara pusat dua massa.
4. Gantikan ekspresi dalam kekekalan energi. Ketika mencapai kecepatan minimum yang diperlukan untuk melarikan diri dari atmosfer, roket akan berhenti pada jarak yang tidak terbatas dari Bumi. Kemudian dia akan berhenti merasakan tarikan gravitasi bumi dan tidak akan pernah kembali, begitu juga dia.
5. Temukan nilai.
   • Dalam persamaan di atas, ini mewakili kecepatan lepas roket - kecepatan minimum yang diperlukan untuk melepaskan diri dari tarikan gravitasi bumi.
   • Perhatikan bahwa kecepatan lepas tidak bergantung pada massa roket. Massa ini tercermin baik dalam energi potensial gravitasi bumi maupun energi kinetik gerakan roket.

Metode 2 dari 2: Menghitung Kecepatan Escape

1. Kerjakan persamaan kecepatan lepas.
   • Persamaan ini mengasumsikan bahwa planet tempat Anda berada berbentuk bola dan memiliki kepadatan konstan. Di dunia nyata, kecepatan lepas bergantung pada posisinya di permukaan karena sebuah planet ternyata lebih lebar di ekuator akibat rotasi, di samping sedikit variasi dalam kepadatan karena komposisinya.
2. Pahami variabel dalam persamaan tersebut.
   • adalah konstanta gravitasi Newton. Nilai konstanta ini mencerminkan fakta bahwa gravitasi adalah gaya yang sangat lemah. Ini ditentukan secara eksperimental pada tahun 1798 oleh Henry Cavendish, tetapi terbukti sangat sulit untuk diukur secara akurat.
     • dapat ditulis hanya dengan menggunakan unit dasar, seperti, sejak.
   • Massa dan radius tergantung pada planet yang ingin Anda hindari.
   • Penting untuk mengubah nilai ke sistem internasional. Dengan kata lain, massa harus dinyatakan dalam kilogram () dan jarak harus dinyatakan dalam meter (). Jika Anda menemukan nilai dalam satuan berbeda, seperti mil, lakukan konversi.
3. Tentukan massa dan jari-jari planet tempat Anda berada. Dalam kasus Bumi, dengan asumsi Anda berada di permukaan laut, e.
   • Cari tabel massa dan sinar di internet dari planet atau bulan lain.
4. Gantikan nilai-nilai dalam persamaan tersebut. Sekarang setelah Anda memiliki data yang Anda butuhkan, Anda dapat mulai menyelesaikannya.
5. Menganalisa. Ingatlah untuk memeriksa satuan pada saat yang sama dan membatalkannya jika memungkinkan untuk mendapatkan solusi yang konsisten.
   • Pada langkah terakhir, dimungkinkan untuk mengubah jawaban dengan mengalikan nilai yang diperoleh dengan faktor konversi.

Tips

• Karena konstanta gravitasi Newton cukup sulit diukur secara akurat, parameter gravitasi standar sering kali diketahui dengan lebih tepat. Dimungkinkan untuk menggunakannya sebagai gantinya untuk menghitung kecepatan lepas.
  • Parameter gravitasi standar Bumi adalah sama dengan.