250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 51)

Vận tốc thoát

1728

Isaac Newton (1642-1727)

Bắn một mũi tên thẳng lên không trung, sớm muộn gì nó cũng rơi trở xuống. Kéo dây cung ra sau càng nhiều, thì mũi tên mất càng nhiều thời gian để rơi xuống. Vận tốc ném tại đó mũi tên sẽ không bao giờ trở lại Trái Đất nữa được gọi là vận tốc thoát, ve, và nó có thể được tính bằng một công thức đơn giản: ve = [(2GM)/r]1/2, trong đó G là hằng số hấp dẫn, và r là khoảng cách giữa cung tên và tâm Trái Đất, M là khối lượng Trái Đất. Nếu chúng ta bỏ qua sức cản không khí và các lực khác, và bắn mũi tên với một thành phần vận tốc thẳng đứng nào đó (theo đường xuyên tâm so với Trái Đất), thì ve = 6,96 dặm trên giây (11,2 km/s). Đây đảm bảo là một mũi tên nhanh giả định thôi, vì nó sẽ phải được bắn ra ở tốc độ gấp 34 lần tốc độ âm thanh! Lưu ý rằng khối lượng của vật bị ném (cho dù là mũi tên hay con voi) không ảnh hưởng đến vận tốc thoát của nó, mặc dù nó thật sự ảnh hưởng đến năng lượng cần thiết để đưa vật thoát ra. Công thức cho ve giả định một hành tinh cầu đồng đều và vật bị ném nhỏ hơn nhiều so với khối lượng hành tinh. Đồng thời, ve tương đối so với bề mặt Trái Đất bị ảnh hưởng bởi chuyển động quay của Trái Đất nữa. Ví dụ, mũi tên bắn về hướng đông trong khi đứng tại xích đạo Trái Đất có ve bằng khoảng 6,6 dặm/giây (10,7 km/s) so với Trái Đất.

Lưu ý rằng công thức ve áp dụng cho thành phần thẳng đứng “một lần” của vận tốc cho vật bị ném. Một phi thuyền tên lửa không cần phải đạt ngay tới tốc độ này vì nó có thể tiếp tục đốt động cơ khi nó chuyển động.

Mục này được tính cho năm 1728, năm xuất bản cuốn Một Chuyên luận về Hệ thống Thế giới của Isaac Newton, trong đó ông dự tính bắn một quả đạn pháo ở những tốc độ cao khác nhau và xét quỹ đạo của viên đạn so với Trái Đất. Công thức vận tốc thoát có thể được tính bằng nhiều cách, trong đó có cách tính từ Định luật Vạn vật Hấp dẫn của Newton (1687), định luật nói rằng các vật hút lẫn nhau với một lực tỉ lệ với tích khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Lunar 1

Lunar 1 là vật thể nhân tạo đầu tiên đạt tới vận tốc thoát của Trái Đất. Được Liên Xô phóng lên vào năm 1959, nó là phi thuyền vũ trụ đầu tiên đi tới Mặt Trăng.

XEM THÊM. Mặt dốc đẳng thời (1673), Các Định luật Newton về Chuyển động và Lực hấp dẫn (1687), Lỗ đen (1783), Vận tốc tới hạn (1960).

250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí
Clifford A. Pickover
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Màu nào xuất hiện đầu tiên trong vũ trụ?
24/10/2019
Vũ trụ đắm chìm trong một biển ánh sáng, từ ánh bập bùng màu trắng-xanh của các sao trẻ đến ánh le lói màu đỏ đậm của
Kỉ lục mới về gia tốc electron: Từ zero lên 7,8 GeV trên 8 inch
23/10/2019
Để tìm hiểu bản chất của vũ trụ, các nhà khoa học phải chế tạo các máy va chạm hạt làm gia tốc electron và hạt phản
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 56)
22/10/2019
Định luật Bode về khoảng cách hành tinh 1766 Johann Elert Bode (1747–1826), Johann Daniel Titius (1729–1796) Định luật Bode, còn gọi
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 55)
22/10/2019
Hiệu ứng giọt đen 1761 Torbern Olof Bergman (1735-1784), James Cook (1728-1779) Albert Einstein từng nói rằng điều khó hiểu nhất ở
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 28)
22/10/2019
HAI CÁCH ĐỂ SỐ HOÁ TÂM TRÍ Thực ra có hai phương án tiếp cận riêng biệt để số hóa bộ não con người. Đầu tiên là Dự
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 27)
22/10/2019
MỘT QUAN ĐIỂM KHÁC VỀ SỰ BẤT TỬ Adaline có thể hối hận về món quà bất tử, và có lẽ cô ấy không đơn độc, nhưng
Thời gian là gì? (Phần 2)
21/10/2019
Vậy thì hãy nói đi: Thời gian là gì? Hãy nói một chút về lũ chồn sương. Để nắm rõ hơn cách các nhà vật lí nghĩ về
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 86)
16/10/2019
Chất siêu chảy Khi những chất lỏng nhất định, ví dụ helium lỏng, khi được làm lạnh xuống chỉ bằng vài độ trên không

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com