개념 이해
* 궤도 속도 : 물체 (위성과 같은)가 다른 물체 (행성과 같은) 주위에 안정적인 궤도를 유지하기 위해 이동 해야하는 속도.
* 중심력 : 원형 경로의 중심쪽으로 물체를 당기는 힘. 궤도의 경우,이 힘은 중력에 의해 제공됩니다.
* 중력 : 질량이있는 두 물체 사이의 매력의 힘.
공식
궤도 속도 (v)는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
v =√ (gm/r)
어디:
* V : 궤도 속도 (m/s)
* g : 중력 상수 (6.674 × 10 × 10 ¹¹ N⋅m²/kg²)
* m : 중앙 몸의 질량 (예 :행성) (kg)
* r : 궤도 반경 (중앙 본체 중심에서 궤도 물체까지의 거리) (m)
파생
공식은 물체를 대상과 중앙 몸 사이의 중력으로 유지하는 데 필요한 중심력을 동일시함으로써 도출됩니다.
* 중심력 (fc) =mv²/r (여기서 m은 궤도 대상의 질량)
* 중력 (fg) =gmm/r²
이 두 힘을 서로 동일하게 설정하십시오.
mv²/r =gmm/r²
V에 대한 단순화 및 해결 :
v² =gm/r
v =√ (gm/r)
예
국제 우주 정거장 (ISS) 궤도 지구의 궤도 속도를 계산합시다.
* m (지구 질량) : 5.972 × 10²⁴ kg
* r (ISS 궤도 반경) : 6,771km (4200 마일) + 400km (250 마일) =7,171km =7,171,000 m
* g : 6.674 × 10 × 10 ¹¹ N⋅m²/kg²
v =√ (6.674 × 10 × 10 ¹¹ N⋅m² / kg² * 5.972 × 10² kg / 7,171,000 m)
V ≈ 7,660 m/s (약 17,100mph)
중요한 메모
*이 공식은 원형 궤도를 가정합니다. 타원형 궤도의 경우 속도는 궤도의 위치에 따라 다릅니다.
*이 공식은 대기 드래그의 영향을 무시하며, 이는 궤도를 느리게 할 수 있습니다.
* 궤도 속도는 궤도 물체의 질량과 무관합니다.
궤도 속도와 관련된 구체적인 예 또는 계산을 탐색하고 싶다면 알려주십시오!
