سرعت فرار چيست؟
----------------------------------------
نويسنده : احسان حاجي اسماعيلي
----------------------------------------
اگر از سطح كره زمين جسمي را به طرف آسمان با سرعتي (سرعت اوليه) كمتر از سرعت فرار پرتاب كنيد (در نبود مقاومت هوا)، اين جسم به سطح بر مي گردد. با اين مقدمه مي توانيم سرعت فرار را اينگونه تعريف نمائيم:
سرعت فرار = كمينه سرعت لازم براي عدم بازگشت جسم به سطح زمين
چون جسم به سطح زمين بازنمي گردد پس تا بينهايت به حركت خود ادامه مي دهد و چون كمينه مقدار لازم است پس جسم در بينهايت متوقف مي شود. با استفاده از روابط انرژي پتانسيل گرانشي و انرژي جنبشي جسم مي توان فرمولي براي سرعت فرار بيان كرد.
اگر انرژي پتانسيل گرانشي يك دستگاه شامل دو جسم در فاصله بي نهايت را برابر صفر در نظر بگيريم به راحتي مي توان اثبات كرد كه:
U = -(G.m1.m2)/r
كه در آن G ثابت گرانش و m1 و m2 جرم دو جسم و r فاصله آنهاست.
با توجه به مطالب گفته شده در بالا مي توان گفت كه:
U + K = 0 => (m1.v2)/2 = (G.m1.m2)/r
=> v = ((2.G.m2)/r)(1/2)
رابطه اخير، فرمول سرعت فرار براي جسم (1) است و چنان كه ديده مي شود اين سرعت به جرم جسم اول (m1) بستگي ندارد. همچنين متوجه مي شويم كه اگر فاصله دو جسم به صفر ميل كند سرعت فرار به بينهايت ميل خواهد كرد.
روابط نوشته شده كاملا نظري بوده و در عمل موارد بسيار ديگري نيز از قبيل نيروهاي غير پايستار مختلف بايد در نظر گرفته شوند.
----------------------------------------
لطفا نظرات خود را در قسمت "نظر بدهيد" بيان نمائيد.