Een object heeft een bepaald snelheidsniveau nodig om een baan rond een hemellichaam zoals de aarde te bereiken. Er is een nog grotere snelheid nodig om uit zo'n baan te komen. Wanneer astrofysici raketten ontwerpen om naar andere planeten te reizen - of helemaal uit het zonnestelsel - gebruiken ze de rotatiesnelheid van de aarde om de raketten te versnellen en ze buiten het bereik van de zwaartekracht van de aarde te lanceren. De snelheid die nodig is om uit een baan te ontsnappen, staat bekend als ontsnappingssnelheid.
Ga naar sectie
- Wat is ontsnappingssnelheid?
- Hoe werkt ontsnappingssnelheid?
- Hoe bereken je de ontsnappingssnelheid?
- Wat is de ontsnappingssnelheid van de aarde?
- Wat is het verschil tussen ontsnappingssnelheid en orbitale snelheid?
- Meer weten over ruimteonderzoek?
- Meer informatie over de MasterClass van Chris Hadfield
Chris Hadfield geeft les in ruimteverkenning Chris Hadfield geeft les in ruimteverkenning
De voormalige commandant van het International Space Station leert je de wetenschap van verkenning van de ruimte en wat de toekomst in petto heeft.
Kom meer te weten
Wat is ontsnappingssnelheid?
Ontsnappingssnelheid, zoals het van toepassing is op raketwetenschap en ruimtevaart, is de snelheid die een object (zoals een raket) nodig heeft om te ontsnappen aan de zwaartekrachtbaan van een hemellichaam (zoals een planeet of een ster).
Hoe werkt ontsnappingssnelheid?
Net als de omloopsnelheid varieert de ontsnappingssnelheid op basis van de afstand die een object van een zwaartepunt verwijderd is. In de praktijk geldt: hoe hoger de hoogte van de raket boven de aarde, hoe minder snelheid er nodig is om:
hoe word je een schrijver voor een tijdschrift?
- Om de aarde draaien
- Ontsnap helemaal aan het zwaartekrachtveld van de aarde
Een van de redenen dat communicatiesatellieten om de aarde kunnen draaien zonder constant energie te verbruiken, is dat ze op een hoogte mijl boven de aarde bestaan. Daarentegen moet een commercieel vliegtuig, dat veel dichter bij het aardoppervlak vliegt, constant energie gebruiken om in de lucht te blijven. Volgens hetzelfde principe kost het een raket ver van het aardoppervlak relatief minder energie om een ontsnappingssnelheid te bereiken dan wanneer de raket dicht bij de aarde zou vliegen.
Chris Hadfield geeft les in verkenning van de ruimte Dr. Jane Goodall geeft les in natuurbehoud Neil deGrasse Tyson geeft les in wetenschappelijk denken en communiceren Matthew Walker geeft les in de wetenschap van betere slaap
Hoe bereken je de ontsnappingssnelheid?
De ontsnappingssnelheid is een functie van de omloopsnelheid van een object. Als je de snelheid neemt die nodig is om de baan op een bepaalde hoogte te houden en deze vermenigvuldigt met de vierkantswortel van 2 (wat ongeveer 1,414 is), dan kun je de snelheid afleiden die nodig is om aan de baan te ontsnappen en het zwaartekrachtsveld dat die baan bestuurt.
Overweeg in de context van menselijke verkenning van de ruimte een ruimteschip dat momenteel in een baan om de aarde draait. Als het zijn motor lang genoeg vuurt, zal het uiteindelijk snel genoeg gaan om weg te vliegen naar de verre ruimte, om aan de zwaartekracht van de planeet te ontsnappen. Die snelheid, ontsnappingssnelheid genoemd, is gewoon de vierkantswortel van 2, of 41 procent sneller dan de omloopsnelheid.
Wat is de ontsnappingssnelheid van de aarde?
In theoretische termen is de ontsnappingssnelheid aan het aardoppervlak 11,2 km per seconde (6,96 mijl per seconde). De ontsnappingssnelheid op het oppervlak van de maan is ongeveer 2,4 km per seconde (1,49 mijl per seconde).
In de praktische toepassing zijn deze cijfers niet erg belangrijk. Raketten ontsnappen niet aan de zwaartekracht van de aarde door rechtstreeks vanaf het oppervlak te lanceren. In plaats daarvan sturen astronomische ingenieurs deze raketten eerst in een baan om de aarde en gebruiken dan de omloopsnelheid als een katapult om een raket naar de noodzakelijke ontsnappingssnelheid te stuwen. Bovendien houden de hierboven vermelde ontsnappingssnelheden geen rekening met de atmosferische weerstand, die in feite de vereiste snelheid zou verhogen die nodig is om aan het zwaartekrachtveld van de planeet te ontsnappen. Dit is nog een reden waarom raketwetenschappers eerst ruimtevaartuigen in een baan om de aarde brachten voordat ze op zoek waren naar ontsnappingssnelheid.
hoe schrijf je goede spoken word-poëzie?
Masterclass
Voorgesteld voor jou
Online lessen gegeven door 's werelds grootste geesten. Breid uw kennis uit in deze categorieën.
Chris HadfieldLeert ruimteverkenning
Meer informatie Dr. Jane GoodallLeert Conservering
hoe schrijf je een kritisch analyse-essay voor dummiesMeer informatie Neil deGrasse Tyson
Leert wetenschappelijk denken en communiceren
Meer informatie Matthew WalkerLeert de wetenschap van beter slapen
Kom meer te wetenWat is het verschil tussen ontsnappingssnelheid en orbitale snelheid?
Denk als een professional
De voormalige commandant van het International Space Station leert je de wetenschap van verkenning van de ruimte en wat de toekomst in petto heeft.
Klas bekijkenOmloopsnelheid is de snelheid die nodig is om een baan rond een hemellichaam te bereiken, zoals een planeet of een ster, terwijl de ontsnappingssnelheid de snelheid is die nodig is om die baan te verlaten. Het handhaven van de omloopsnelheid vereist reizen met een aanhoudende snelheid die:
- Komt overeen met de rotatiesnelheid van het hemellichaam
- Is snel genoeg om de zwaartekracht tegen te gaan die het in een baan om de aarde draaiende object naar het oppervlak van het lichaam trekt
De baansnelheid wordt mogelijk gemaakt door het gekromde oppervlak van een planeet, ster of ander hemellichaam. Een object dat in een baan om de aarde draait, heeft de neiging om in een rechte lijn te bewegen, terwijl het lichaam dat er omheen draait kromt. Als zodanig voorkomt de constante kromming van het in een baan om de aarde draaiende lichaam dat het in een baan om de aarde draaiende object helemaal naar de oppervlakte valt, op voorwaarde dat het in een baan om de aarde draaiende object de juiste snelheid aanhoudt.
In de ruimte is het vanwege het traagheidsprincipe gemakkelijker om een constante snelheid aan te houden dan op aarde. Een van de traagheidswetten van Sir Isaac Newton stelt dat een bewegend object de neiging heeft in beweging te blijven tenzij er een kracht van buitenaf op inwerkt. In de atmosfeer van de aarde ontmoet een vliegend object veel luchtmoleculen, die cumulatief de snelheid van dat object vertragen terwijl het door de lucht vliegt. Naarmate je verder reist dan de atmosfeer van de aarde, wordt de lucht leger, met minder moleculen om de voorwaartse snelheid van een ronddraaiend object tegen te gaan.
hoe schrijf je een mysterieroman?
Lees hier meer over omloopsnelheid in onze complete gids.
Meer weten over ruimteonderzoek?
Of je nu een beginnend astronautisch ingenieur bent of gewoon meer wilt weten over de wetenschap van ruimtereizen, leren over de rijke en gedetailleerde geschiedenis van de menselijke ruimtevaart is essentieel om te begrijpen hoe de verkenning van de ruimte is gevorderd. In Chris Hadfield's MasterClass over ruimteverkenning geeft de voormalige commandant van het internationale ruimtestation ISS een onschatbaar inzicht in wat er nodig is om de ruimte te verkennen en wat de toekomst in petto heeft voor mensen in de laatste grens. Chris vertelt ook over de wetenschap van ruimtereizen, het leven als astronaut en hoe vliegen in de ruimte de manier waarop je denkt over het leven op aarde voor altijd zal veranderen.
Meer weten over ruimteverkenning? Het MasterClass Jaarlidmaatschap biedt exclusieve videolessen van meesterwetenschappers en astronauten zoals Chris Hadfield.
