ما هي سرعة الهروب لجسم من على سطح الأرض حيث تبلغ كتلتها و نصف قطرها ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
11.2km/s.
سرعة الهروب من الأرض هي 11.2 كم/ثانية. هذا يعني أن أي جسم يجب أن يتحرك بسرعة لا تقل عن هذه السرعة لكي يتمكن من التغلب على جاذبية الأرض والهروب إلى الفضاء الخارجي، دون أن يعود إليها مرة أخرى.
كيف نصل إلى هذه القيمة؟
لفهم سرعة الهروب، يجب أن نفهم العلاقة بين الطاقة الحركية والطاقة الكامنة الثقالية.
- الطاقة الحركية: هي الطاقة التي يمتلكها الجسم بسبب حركته. كلما زادت سرعة الجسم، زادت طاقته الحركية.
- الطاقة الكامنة الثقالية: هي الطاقة التي يمتلكها الجسم بسبب موقعه في مجال جاذبية. كلما ابتعد الجسم عن مركز الأرض، زادت طاقته الكامنة الثقالية.
شرح مبسط:تخيل أنك ترمي كرة للأعلى.
- عندما ترمي الكرة، فإنك تمنحها طاقة حركية.
- بينما ترتفع الكرة، تتحول طاقتها الحركية تدريجياً إلى طاقة كامنة ثقالية.
- في النهاية، تتوقف الكرة عن الارتفاع وتبدأ في السقوط مرة أخرى بسبب جاذبية الأرض.
لكي تهرب الكرة من الأرض، يجب أن تمنحها طاقة حركية كافية بحيث تتغلب على جاذبية الأرض تماماً. هذه الطاقة الكافية تحدد سرعة الهروب.
الصيغة الرياضية:
سرعة الهروب (ve) يمكن حسابها باستخدام الصيغة التالية:
ve = √(2GM/r)
حيث:
- G هو ثابت الجاذبية العام (تقريباً 6.674 × 10-11 N(m/kg)2).
- M هي كتلة الأرض (تقريباً 5.972 × 1024 kg).
- r هو نصف قطر الأرض (تقريباً 6.371 × 106 m).
بتعويض قيم G و M و r في الصيغة، نحصل على:ve = √(2 × 6.674 × 10-11 × 5.972 × 1024 / 6.371 × 106)
ve ≈ 11,200 m/s = 11.2 km/s
ملاحظات مهمة:
- سرعة الهروب لا تعتمد على كتلة الجسم الذي نحاول إطلاقه. سواء أكانت الكرة صغيرة أم صاروخاً كبيراً، فإن سرعة الهروب المطلوبة هي نفسها.
- سرعة الهروب تختلف من كوكب لآخر، لأنها تعتمد على كتلة الكوكب ونصف قطره. الكواكب ذات الكتلة الأكبر ونصف القطر الأصغر سيكون لديها سرعة هروب أعلى.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال ما هي سرعة الهروب لجسم من على سطح الأرض حيث تبلغ كتلتها و نصف قطرها ؟ اترك تعليق فورآ.
