이유는 다음과 같습니다.
* 잠재적 에너지는 상대적입니다 : 잠재적 에너지는 항상 선택된 기준점과 관련이 있습니다. 잠재적 에너지에 대한 절대 가치는 없습니다. 우리는 잠재적 에너지 수준이 제로로 어떤 지점을 선택할 수 있습니다.
편리한 참조로서 * 무한대 : 제로 전위 에너지의 기준점으로 무한대를 선택하는 것은 탈출 속도 계산에 편리합니다.
* 무한대에서, 지구의 중력은 무시할 수 있습니다. 이것은 무한대의 물체가 본질적으로 지구의 영향으로부터 자유롭다는 것을 의미합니다.
* 계산을 단순화합니다. 무한대의 중력 전위 에너지는 0이기 때문에, 무한대에서 탈출 물체 (운동 + 전위)의 총 에너지는 단순히 운동 에너지입니다.
파생에서 작동하는 방법은 다음과 같습니다.
1. 에너지 보존 : 우리는 에너지 보존 원칙부터 시작하여 시스템의 총 에너지는 일정하게 유지된다고 말합니다.
2. 발사시 총 에너지 : 발사 지점에서, 물체는 행성의 중력 (-gmm/r)으로 인한 운동 에너지 (1/2 * mv^2)와 잠재적 에너지를 갖습니다.
3. 무한의 총 에너지 : 무한대에서는 잠재적 에너지가 0입니다 (우리가 선택한 기준점). 무한의 운동 에너지는 탈출 속도입니다.
4. 에너지를 동일하게 설정 : 발사 및 무한대시 총 에너지를 동일시함으로써 탈출 속도를 해결할 수 있습니다. 이것은 우리에게 방정식을 제공합니다.
1/2 * mv^2 -gmm/r =0
어디:
* m은 물체의 질량입니다
* V는 탈출 속도입니다
* G는 중력 상수입니다
* m은 행성의 질량입니다
* R은 행성 중심에서 물체의 발사 지점까지의 거리입니다.
키 테이크 아웃 : 우리는 객체가 무한대에 운동 에너지가 없다고 가정하지 않습니다. 우리는 무한대를 잠재적 에너지가 0 인 기준점으로 사용하여 계산을 단순화하고 탈출 속도를 해결할 수 있습니다.
