勵志

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逃逸速度公式

v=√(2GM/R)

逃逸速度公式是v=√(2GM/R),其中G是萬有引力常數,M是天體質量,R是天體半徑。此公式可用來計算一個天體上的逃逸速度,即一個物體逃離該天體引力所需的最小速度。

推導過程是基於能量守恆定律。假設一個質量為m的物體具有速度v,則它具有的動能為mv2/2。地球對物體的引力可視作物體的重量,因此有GmM/r2=ma,即a=GM/r2,所以物體的勢能可寫為-GmM/r。根據能量守恆定律,在地球表面的物體動能與勢能之和等於在r處的動能與勢能之和,即mV2/2-GmM/R=mv2/2。當物體擺脫地球引力時,r可看作無窮大,引力勢能為零。顯然,當v等於零時,所需的脫離速度V最小,即V=√(2GM/R)。又因為GMm/R2=mg,所以V=√(2gR)。