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脱出速度

CoddyのPhysicsジャーニー「力学」セクションの一部。レッスン 92/97。

脱出速度とは、戻ってこない最小の打ち上げ速度です。K+U\relax K + Uがゼロ以上になると、物体は脱出します。

vesc=2GMR=2gRv_{\text{esc}} = \sqrt{\frac{2GM}{R}} = \sqrt{2gR}

物体自身の質量は打ち消し合います。同じ距離では、脱出速度は軌道速度の2≈1.41\sqrt{2} \approx 1.41倍です。地球では、11.2 km/s11.2\ \mathrm{km/s}です。

惑星の周りには破線の円軌道があり、同じ点から開いた曲線が離れていく図。軌道速度 v では物体は円を描いて回り、脱出速度では約1.41倍の速さで遠ざかり、二度と戻ってこない

同じ出発点から、軌道速度なら円を描いて回り、脱出速度なら二度と戻ってきません。

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チャレンジ

準惑星の半径は500 000 m500\,000\ \mathrm{m}で、表面重力は0.25 m/s20.25\ \mathrm{m/s^2}です。その脱出速度vesc\relax v_{esc}を求めなさい。

自分で試してみよう

Physics diagram: planet, path, ball; arrows v esc = ?

vescv_{esc} だけを残す

quiz icon腕試し

このレッスンには短いクイズがあります。レッスンを始めて解答し、進捗を記録しましょう。

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