Ποια ταχύτητα διαφυγής μιας μάζας σωματιδίων M ποικίλλει ως;

Η ταχύτητα διαφυγής ενός σωματιδίου με μάζα * m * δεν ποικίλλει με τη δική του μάζα. Εδώ είναι γιατί:

Τύπος ταχύτητας διαφυγής:

Η ταχύτητα διαφυγής (Vₑ) καθορίζεται από:

vₑ =√ (2gm/r)

Οπου:

* g είναι η βαρυτική σταθερά

* m είναι η μάζα του ουρανού σώματος (π.χ. πλανήτης, αστέρι) Το σωματίδιο διαφεύγει από

* r είναι η απόσταση από το κέντρο του ουράνιου σώματος στο σωματίδιο

Επεξήγηση:

Παρατηρήστε ότι ο τύπος για την ταχύτητα διαφυγής δεν περιλαμβάνει τη μάζα του σωματιδίου (m). Αυτό σημαίνει ότι ένα φτερό και μια μπάλα μπόουλινγκ, αν ξεκινήσει από την ίδια απόσταση στη γη, θα απαιτούσε την ίδια ταχύτητα διαφυγής για να ξεφύγουν από τη βαρυτική έλξη της Γης.

Γιατί η μάζα του σωματιδίου δεν έχει σημασία;

Η ταχύτητα διαφυγής είναι η ελάχιστη ταχύτητα που απαιτείται για να ξεπεραστεί η βαρυτική έλξη ενός ουράνιου σώματος. Αυτό σημαίνει ότι το σωματίδιο πρέπει να έχει αρκετή κινητική ενέργεια για να εξουδετερώσει την πιθανή ενέργεια από τη βαρυτική δύναμη.

Ενώ ένα πιο μαζικό σωματίδιο έχει περισσότερη κινητική ενέργεια με δεδομένη ταχύτητα, βιώνει επίσης μια ισχυρότερη βαρυτική δύναμη. Αυτοί οι δύο παράγοντες εξισορροπούν απόλυτα ο ένας τον άλλον έξω, με αποτέλεσμα τη μάζα του σωματιδίου που δεν επηρεάζει την ταχύτητα διαφυγής.