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작은이야기와 힘

지구 중력의 힘과 지구탈출 속도를 숫자로 표현

by pinkfork 2023. 6. 30.
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지구의 중력은 태양계의 다른 천체의 중력에 비해 상대적으로 강합니다.
중력의 강도는 일반적으로 지구 표면 근처의 물체에 가해지는 힘을 결정하는 중력 가속도를 사용하여 측정됩니다.

지구 표면의 평균 중력 가속도는 약 9.8m/s²이며 간단히 하기 위해 종종 9.8m/s²로 반올림됩니다.
이것은 지구 표면 근처의 물체가 9.8m/s²를 곱한 질량에 해당하는 힘을 받는다는 것을 의미합니다.

지구중력
지구중력


지구는 완벽한 구체가 아니며 질량 분포가 다양하기 때문에 중력의 강도는 위치에 따라 약간 다를 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 또한 인근 산이나 지하 밀도 변화와 같은 고도 및 기타 요인으로 인해 중력 가속도가 약간씩 달라질 수 있습니다.

상대적으로 다른 천체의 중력 강도는 다양합니다.
달의 중력은 지구 중력의 약 1/6이므로 달 표면의 물체는 약 1.6m/s²의 중력 가속도만 경험합니다.
대조적으로 목성이나 태양과 같은 거대한 물체의 중력 가속도는 지구보다 훨씬 높습니다.

중력 측정은 사용되는 단위에 따라 달라질 수 있습니다.
cgs(센티미터-그램-초) 시스템에서 중력 가속도의 단위는 센티미터/초의 제곱(cm/s²)으로 표시되며, 여기서 1g은 980cm/s²입니다.

지구의 중력은 우리 태양계의 다른 천체에 비해 상대적으로 강하며 표면 근처의 평균 중력 가속도는 약 9.8m/s²입니다.

로켓이 지구의 중력을 벗어나 우주로 진입하는 데 필요한 힘은 로켓의 질량과 원하는 궤적을 비롯한 다양한 요인에 따라 달라집니다.
지구의 중력을 벗어나기 위해 로켓은 중력을 극복하고 궤도에 진입하거나 지구의 중력장을 넘어 이동할 수 있는 충분한 속도를 달성해야 합니다.

지구 중력을 탈출하는 데 필요한 힘은 탈출 속도의 개념과 관련이 있습니다.
탈출 속도는 물체가 추가적인 추진력 없이 천체의 중력으로부터 벗어나기 위해 도달해야 하는 최소 속도입니다.

지구의 경우 표면에서의 탈출 속도는 약 11.2km/s 또는 약 40,270km/h입니다.
이것은 로켓이 지구의 중력장을 벗어나기 위해서는 최소 11.2km/s의 속도를 달성해야 한다는 것을 의미합니다.

지구탈출하는 로켓
지구탈출하는 로켓


그러나 탈출 속도에 도달하는 데 필요한 힘이 전체 상승에 걸쳐 일정하지 않다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
처음에 로켓은 지구의 중력뿐만 아니라 대기 항력도 극복해야 하는데, 이는 로켓이 상승하고 대기가 얇아짐에 따라 덜 중요해집니다.

필요한 속도를 달성하기 위해 로켓은 추력을 생성하는 강력한 엔진을 사용합니다.
추력은 로켓을 추진하는 힘이며 가속도를 달성하고 궁극적으로 속도를 탈출하려면 로켓에 작용하는 중력을 초과해야 합니다.

로켓이 지구 중력을 벗어나기 위해 필요한 특정 힘은 로켓의 질량, 설계, 엔진 효율성 및 선택한 궤적과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다.
로켓은 종종 여러 단계를 사용하며, 상부 단계가 추진하는 데 필요한 질량을 줄이기 위해 연료가 고갈되면 하부 단계를 폐기합니다.

우주로켓
우주로켓 비행


탈출 속도에 도달하는 것은 우주 여행의 한 단계에 불과하다는 점은 주목할 가치가 있습니다.
로켓이 탈출 속도에 도달하면 임무를 위해 원하는 궤도 또는 궤적을 달성하기 위해 계속 가속할 수 있습니다.

후속 가속에 필요한 특정 힘은 임무 목표와 원하는 우주 목적지에 따라 다릅니다.

 

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