바로 에질문들어가겠습니다.
나로호가 발사한후부터 대기권이탈 한것까지 속도를알아봐 주세요 .
특히,나로호가발사후 에 대기권을 이탈할때 속도를알아봐주세요.
냐공냠냠신고합니다.
이상한말해도신고합니다.
내공마뉘걸겠습니다
답변자님,
정보를 공유해 주세요.
우선은 제가 나로호를 만들지 않아서 정확한 속도를 제공해 드릴 순 없습니다만,
최소값은 구해 드릴 수가 있습니다.
위성은 모두 역학에너지로 인해, 어느 정도 높이에 유지할 수 있는
최소의 속력을 가져야 합니다.
대기권은 지구 1000km 정도까지를 부르는 말이라고 백과사전에 되어 있군요.
따라서, 다음과 같은 식을 세울 수 있습니다.
mv^2/2 > GMm/r
이 식을 만족할 조건이어야 지구로 부터 멀어질 수 있습니다.
이것을 v에 대해 풀면 대기권을 최소한 얼마의 속도 이상 되어야
벗어날 수 있는지 구할 수 있습니다.
v^2 > 2GM/r
r에 지구 반지름 + 대기권의 높이 1000km를 더해줍니다.
M은 지구의 질량, G는 중력상수입니다.
단위를 m와 kg으로 환산하고 구해 보면,
결과는 m/s 로 나오게 됩니다.
v^2 > 10315.391281832080716473838767734 m/s
이와 같이 나오는데,
km/s로 환산하면, 대략, 10.3 km/s 가 나옵니다.
시속으로 환산하면 대략 3만7천 km/h 가 되겠네요.
보통 여객기의 속도가 대략 1000 km/h 쯤 되니까,
여객기의 약 37배의 속력보다 빨라야 대기권을 벗어날 수 있게 됩니다.
그냥, 단번에 대기권을 벗어날 수 있도록 하려면, 매우 많은 연료 소모가 되고,
또한 10.3 km/s 의 탈출속력에 근접하기 어려우므로,
지구를 몇 바퀴 돌면서 가속해 주는 스윙바이 기법을 쓰지 않을까 예상해 봅니다.
중국이나 일본에서 발사한 달 탐사선이 달까지 도착하는데 일주일 이상이나 걸린 이유는
연료를 덜 소모하기 위해서, 지구를 여러바퀴 돌아 가속해 주는 스윙바이 기법을 썼기 때문입니다.
어쨋든 대기권, 지상으로 부터 1000km 의 고도를 돌파하기 위한 최소 속력은
10.3 km/s 이므로, 그 이상의 속력을 가해 주게 될 것입니다.
이 속력보다 낮으면, 지구의 중력 때문에 대기권을 벗어날 수 없습니다.
2009.08.17.
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