Ubežna hitrost
From Wikipedia, the free encyclopedia
Ubéžna hitróst (tudi drúga kózmična hitróst) je v fiziki za dano gravitacijsko polje najmanjša hitrost, ki jo telo potrebuje, da se brez pogona neskončno oddalji od vira gravitacijskega polja, oziroma da ne pade nazaj ali da ne ostane v tiru na določeni razdalji od izvora. Na telo pri tem ne sme delovati nobena zunanja sila razen sile težnosti (tedaj je na primer telo brez raketnega pogona), ne sme biti trenja (na primer med Zemljinim ozračjem – kar odgovarja prostemu padu) in ne sme biti gravitacijskega valovanja (na primer pri zelo masivnih telesih kot so nevtronske zvezde ali črne luknje). V nekaterih primerih so za dva ali več izvirov drugačni pogoji. Drugače pa je telo masna točka, katerega masa je zanemarljiva glede na maso izvora. Ubežna hitrost je v splošnem tako hitrost, ki jo mora telo doseči, da »pobegne« gravitacijskemu polju.
Ubežna hitrost je neodvisna od smeri in je skalarna količina, tako da samo ime niti ni primerno. Pravilno bi jo imenovali »ubežna velikost hitrosti«. Najpreprostejši način, s katerim pridemo do enačbe za ubežno hitrost, je s pomočjo energijskega zakona. Telo mora imeti vsaj toliko kinetične energije kakršen je porast potencialne energije za premik do neskončne višine.
Ubežna hitrost je opredeljena še strožje kot začetna hitrost, ki je potrebna za gibanje od začetne točke v gravitacijskem potencialnem polju do neskončnosti. Ali drugače, telo, ki se začne gibati iz mirovanja v neskončnosti in pada proti masi, bo prispelo do površine s hitrostjo, enako ubežni. Po navadi je začetna točka na površini planeta ali naravnega satelita. Na površini Zemlje je ubežna hitrost približno 11,2 km/s. Na višini 9000 km v »vesoljskem prostoru« je nekaj manj kot 7,1 km/s.
Za telo, ki se vrti okrog svoje osi je ubežna hitrost glede na njegovo površino odvisna od smeri vrtenja. Vrtilna hitrost Zemlje na ekvatorju je 465 m/s proti vzhodu in je ubežna hitrost proti vzhodu glede na Zemljino površino približno 10,7 km/s.