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Velocidade de escape: como funciona?

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Velocidade de escape é denominada na física como a velocidade em que a energia cinética de um corpo é igual à sua energia potencial em um determinado campo gravitacional. Também pode se definida como a velocidade necessária para libertar-se de um campo gravitacional, ou seja, cada planeta ou local da galáxia possuirá um campo gravitacional diferente, então tendo assim consequentemente uma velocidade de escape diferente.

Contudo, esta propulsão dada ao objeto que irá escapar não pode possuir propulsão própria, tendo apenas necessariamente uma velocidade que seja maior do que zero, mantendo assim esta velocidade constante na mesma direção que a força gravitacional, contudo em sentido contrário. Saiba como funciona este conceito, e qual a importância da velocidade de escape:

O que é a velocidade de escape?

Um aspecto importante sobre este conceito é a noção de que ela é independente de sua direção, podendo ser denominada como rapidez para escape ou velocidade escalar de escape, sendo a fórmula mais simples de se derivá-la usando a conservação da energia cinética, ou seja, para se escapar o objeto deve ter pelo menos energia cinética para ser superior a energia potencial gravitacional.

Um pouco mais sintetizada é que a velocidade de escape necessária para ir de um ponto no campo potencial gravitacional para o infinito. Do mesmo modo que o objeto parte do repouso no infinito e cai em direção ao campo gravitacional que está o atraindo, indo em direção a sua superfície, movendo-se a velocidade igual à velocidade de escape correspondente a sua posição, logo, a qual possui uma determinada velocidade de escape distinta.

Por exemplo, no planeta Terra, a velocidade de escape é de 11,2km/s ou também 40320km/h. Concluindo, assim, que todos os objetos no planeta Terra possuem a mesma velocidade de escape, não importando a massa do objeto, sempre será a mesma, o que irá mudar é a quantidade de energia cinética necessária para se acelerar determinada massa até a velocidade de escape, ou seja, quanto maior sua massa, maior será a energia necessária.

Enganos correlacionados à velocidade de escape

Este conceito físico é confundida com a velocidade que um objeto que possui propulsão própria deve atingir para se deixar a órbita, contudo não tem nenhuma forma de ligação. A velocidade de escape, resumidamente, é a velocidade que um objeto necessita para sair do efeito da gravidade e ficar assim com sua gravidade próxima de zero, contudo quanto mais fora de órbita, menor sua velocidade, consequentemente, terá maior dificuldade para se chegar à velocidade de escape.

No caso do objeto propulsionado pode continuar se afastando da órbita terrestre a sua velocidade reduzirá de acordo com o distanciar-se da órbita, não possuindo capacidade para se escapar da gravidade, mas se possuísse capacidade poderia sim escapar.

Órbita

Um escape real necessita que a órbita deve ser parabólica para que não intercepte o corpo celestial, de modo geral, qualquer corpo necessita de uma trajetória parabólica para qualquer corpo, como no caso da Terra que possui órbitas parabólicas e conforme irá se distanciando da Terra as parábolas irá se curvando de acordo com a órbita do sistema solar, ou seja, as órbitas que são da estrela Sol.

Velocidades de Escape

Por motivos da atmosfera, não é útil dar um objeto próximo à superfície da Terra a velocidade de escape é de 11,2 km/s, pois estas velocidades já estão bem estabelecidas além dos sistemas de propulsão necessários para e isto faria com que os objetos queimassem devido o alto atrito com a atmosfera.

Para uma órbita de escape, a nave é primeiramente colocada em órbita baixa na Terra e após isto será acelerada até a velocidade de escape, que é um pouco menor devido a altitude ser superior, cerca de 10,9 km/s.


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