
【电】 escape velocity
escape from; cheat; get away; get out; miss; outrun; slip the collar
succeed in escaping
【法】 absquatulate; ire ad largum; run off
career; pace; quickness; rapidity; rate; speed; velocity
【化】 velocity
【医】 rate; speed; velocity
逃脱速度(escape velocity)是物理学中描述物体脱离天体引力场所需最小初速度的概念。其定义为:在忽略空气阻力与后续动力作用的理想条件下,一个物体从天体表面垂直发射时,能够无限远离该天体且不再返回的最低初始速度。
从动力学角度分析,逃脱速度的数学表达式可依据能量守恒定律推导。物体动能与引力势能之和为零时,满足脱离引力束缚的临界条件: $$ frac{1}{2}mv - frac{GMm}{r} = 0 $$ 化简后得到公式: $$ v_e = sqrt{frac{2GM}{r}} $$ 其中$G$为万有引力常数(6.674×10⁻¹¹ N·m²/kg²),$M$为天体质量,$r$为天体半径。该公式表明逃脱速度与天体质量正相关,与其半径平方根负相关。
以地球为例,其逃脱速度约为11.186 km/s。这一数值被应用于航天器轨道设计,例如火星探测器的发射速度需超过地球逃脱速度才能进入行星际转移轨道。需要特别说明的是,实际航天工程中常通过持续推进而非单次加速达到逃逸目的,因此与理论上的瞬时速度存在区别。
参考资料:
逃脱速度(又称逃逸速度)是物体从某一天体表面出发,无需后续动力即可完全摆脱其引力束缚所需的最小初始速度。以下是详细解释:
逃逸速度公式为: $$ v_e = sqrt{frac{2GM}{r}} $$ 其中:
天体 | 逃逸速度 |
---|---|
地球 | 11.2 km/s |
太阳 | 617.7 km/s |
月球 | 2.4 km/s |
火星 | 5.0 km/s |
注意:逃逸速度与“第二宇宙速度”同义,而“第三宇宙速度”特指脱离太阳系的速度。
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