Velocidade de escape

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Apollo 11 voa para a órbita terrestre com a bandeira americana em primeiro plano.

A velocidade de escape associada a qualquer corpo celeste, tal como uma estrela, planeta, planeta anão, ou lua, é a velocidade com que um objeto, partindo da superfície deste corpo, iria ter que viajar para ser capaz de escapar da gravidade do corpo. Um objeto em movimento escapa a gravidade de um corpo celeste, se o corpo não pode fazer com que o objeto caia de volta para ele ou permaneça em uma órbita fechada em torno dele.

Conceito

Em português o termo "velocidade de escape" é o único usado. Em inglês se usa "escape speed", que difere de "escape velocity" porque a primeira indica um escalar e não um vetor. Um objeto em movimento em relação a um corpo celestial não precisa estar se movendo diretamente para longe desse corpo, a fim de escapar.

Quando um objecto se desloca, exatamente a velocidade de escape, ele está numa órbita parabólica com o corpo no foco da parábola. A trajetória parabólica está aberta, portanto um objeto seguindo tal caminho nunca vai voltar para o corpo.

Um objeto viajando a uma velocidade mais lenta do que a velocidade de escape, normalmente move-se em uma elipse, que é um caminho fechado. Enquanto o caminho não se intersecta com a superfície do corpo, o caminho é uma órbita.

Um objeto viajando a uma velocidade mais rápida do que a velocidade de escape está seguindo uma órbita hiperbólica, que também é aberta. O objeto estará sempre viajando mais rápido que a velocidade mínima, mesmo depois de um tempo infinito.

Cálculo

A velocidade de escape depende de duas propriedades do corpo do qual está escapando: sua massa e seu raio. Um corpo tem uma velocidade de escape a partir da sua superfície e uma velocidade de escape diferente a partir de qualquer altitude acima da referida superfície. A "velocidade de escape" clássica de qualquer corpo é a velocidade de escape de sua superfície. Depois que um objeto está em uma órbita fechada, a velocidade de escape necessária para sair de órbita é consideravelmente menor do que a velocidade de escape da superfície.

A fórmula para a velocidade de escape, dependendo da massa corporal e do raio, é a seguinte:

v_{escape} = \sqrt{\frac{2GM}{R}}

A fórmula que depende da gravidade de superfície é mais simples:

v_{escape} = \sqrt{2gR} onde g = gravidade de superfície.

Tabela

A tabela a seguir lista vários corpos celestes para os quais a velocidade de escape é conhecida: {{#ask: Velocidade de escape::+ |?Lunar mass#M☾=Mass |?Mean radius#km |?Equatorial radius#km |?Surface gravity#g |?Escape speed#km/s |format=table |mainlabel=Name |sort=Escape speed |order=asc }}

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