سرعة الإفلات من الجاذبية الأرضية

ســــرعة الإفــــــلات (سرعة الهروب ) من الجاذبية الأرضية

ملاحظة : يوجد شرح لهذا الدرس (فيديو) أسفل هذه الصفحة
سرعة الإفلات من الجاذبية الأرضية

تعريف سرعة الإفلات : هي السرعة التي يجب أن ينطلق بها الجسم من سطح الأرض لكي يفلت من الجاذبية الأرضية وتساوي 11.2 كم / ث.

                          العلاقة التي تحسب منها سرعة الإفلات هي  :

   

                              حيث ع : سرعة الإفلات    ,    د : عجلة الجاذبية الأرضية   ,    نق : نصف قطر الأرض

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

س : ما الشروط اللازم توفرها لكي يفلت الجسم من نطاق الجاذبية الأرضية ؟

جـ : لكي يفلت الجسم من الجاذبية الأرضية يجب 1ـ أن يطلق الصاروخ بشكل رأسي  2ـ  أن تكون سرعة الصاروخ مساوية 11.2 كم / ث       3ـ أن تكون طاقة الحركة اكبر من أو تساوي طاقة الوضع ، عند الإطلاق.

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

س : اثبت أن سرعة الإفلات  تحسب من العلاقة  :     

جـ  : لكي يفلت الجسم من نطاق الجاذبية الأرضية يجب أن تكون طاقة الحركة للصاروخ عند الانطلاق مساوية أو تزيد قليلاً عن طاقة الوضع له

        بالنسبة لمركز الأرض أي أن     طاقة الحركة = طاقة الوضع           

                                                                 بضرب الطرفين × 2

            ع² =2 د نق    بأخذ الجذر التربيعي للطرفين         

                                     حيث د : عجلة الجاذبية الأرضية  ,  نق : نصف قطر الكوكب

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

العوامل التي تتوقف عليها سرعة الإفلات هي : سرعة الإفلات تناسبا تناسباً طرديا مع الجذر التربيعي لكل من  عجلة الجاذبية الأرضية (د) ونصف قطر الكوكب ( نق ) إلا أن هذين العاملين ثابتين للكوكب الواحد.

ملاحظات :

1) هنالك شيئين يجب أن نضعهما في الاعتبار إذا أردنا لجسم أن يدور حول الأرض باستخدام صاروخ ذاتي الدفع والشيئين هما

                 سرعة   و  اتجاه الصاروخ

2) عند إطلاق الجسم بسرعة الإفلات (11.2) كم / ث فإنه ينبغي أن تكون طاقة الحركة للجسم مساوية لطاقة الوضع له بعد الانطلاق  مباشرة أو تزيد قليلاً وهذه الطاقة تساوي 62 مليون جول لكل كيلو جرام منطلق .

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

ملاحظات و تعليلات

 1 ـ إذا أعطي الجسم سرعة أكبر من (11.2 ) م / ث فإنه سوف يفلت من الجاذبية ولن يعود ثانية .

2 ـ علل كلما ابتعد الجسم من سطح الأرض فإن طاقة وضعه تزداد وطاقة حركته تقل ؟

     لأن نصف القطر يزداد فتزداد طاقة الوضعبينما تقل السرعة فتقل طاقة الحركة .

3 ـ بعد فترة زمنية من صعود الجسم إلى الفضاء تقل كل من طاقة وضعه وطاقة حركته وبالتالي فإن حركت الجسم تقل بالتدريج ولكنها لا تصل إلى الصفر ( علل ) لأن الجسم ( الصاروخ ) يتحرك تحت تأثير قصوره الذاتي .

4 ـ علل: تختلف سرعة الإفلات من كوكب لآخر ؟  جـ: وذلك بسبب اختلاف كل من عجلة الجاذبية ونصف القطر من كوكب لآخر 

5ـ علل سرع الإفلات من سطح الأرض لها قيمة ثابتة لجميع الأجسام ؟
جـ: لأنها لا تعتمد على كتلة الجسم وإنما على ( د , نق ) وكلاهما ثابتين للكوكب الواحد .

شرح موضوع سرعة الإفلات ـ فيديو

الدرس السابق ... الدرس التالي

تعديل المقال