Fuĝa rapideco

El Vikipedio

La fuĝa rapidecoforir-rapideco (ankaŭ dua kosma rapideco) estas la minimuma rapideco, kiun ne akcelita objekto bezonas por povi foriri el la gravita kampo de ĉiela korpo. Tio estas idealigita valoro, kiu ne konsideras la frotadon per la aero kaj aldonajn fontojn de moviga energio kiel la turniĝo de nia planeto.

Se oni ĵetas aŭ pafas objekton de la tero supren, tiam ĝi atingas certan altecon kaj poste falas reen al la teron. Des pli alta estas la komenca rapideco de la objekto, des pli alta estas la atingita alteco. Tio validas, se la komenca rapideco estas malpli granda ol la fuĝa rapideco de la tero.

Se oni ĵetas aŭ pafas objekton supren kun minimume la fuĝa rapideco, tiam la gravito de la tero, ne sufiĉas por tute bremsi la objekton. La objekto pli moviĝas eksteren (laŭvorte!) por ĉiam. Tio validas sendepende ĉu pafita vertikale aŭ je iu angulo pli ol horizontale.

Kio validas por la tero ankaŭ validas por ĉiuj aliaj ĉielaj korpoj. La fuĝa rapideco ekde la surfaco de iu ĉiela korpo dependas de ties maso kaj radiuso.

Pro la rotacio de la plej multaj ĉielaj korpoj la fuĝa rapideco je la ekvatoro estas iomete malpli alta ol tiu je la polusoj. Por utiligi la efikon de la rotacio, oni ĉiam eksendas satelitojn orienten. Ni kalkulu la efikon: 40 000 km : 24 h = 1 666 km/h.

[redaktu] ekzemploj

kelkaj fuĝaj rapidecoj:

ĉiela
korpo
fuĝa rapideco ekvatora
en km/s en km/h
Merkuro 4,3 15.480
Venuso 10,2 36.720
Tero 11,2 40.320
Luno 2,3 8.280
Marso 5,0 18.000
Jupitero 59,6 214.560
Saturno 35,5 127.800
Uranuso 21,3 76.680
Neptuno 23,3 83.880
Pluto 1,1 3.960
Suno 617,3 2.222.280

[redaktu] kalkulado

Por eliri la gravitan kampon, objekto devas havi kinetan energion kiu estas pli granda aŭ sama kiel la potenziala energio de la gravita kampo. Por la fuĝa rapideco v tial rezultas:

\frac{1}{2} mv^2 = \frac{GMm}{r}
v = \sqrt{2GM \over r}

En tio G estas la gravita konstanto, M estas la maso de la planedo kaj r estas la radiuso de la planedo resp. la distanco de la centro de la planedo.

Por satelitoj sur cirkloforma orbito rezultas: la fuĝa rapideco (analoga al kosma rapideco#dua kosma rapideco) estas \sqrt{2} foje pli alta ol sia orbita rapideco (analoga al kosma rapideco#unua kosma rapideco).

[redaktu] speciala kazo: nigra truo

Specialan kazon prezentas nigra truo. Jen la fuĝa rapideco ene de la

estas Hier ist die Fluchtgeschwindigkeit innerhalb des sogenannten okaza horizonto estas pli alta ol la rapideco de la lumo c, kiu ne povas eesti transpaŝita. Tial nenio, kio estas sub la okaza horizonto, povas fuĝi de la nigra truo.