كانت إجابة (باول والورسكي – Paul walorski) مدرِّس مادة الفيزياء:

إذا قمت بقذف كرةٍ راسيًا للأعلى, سترتفع حتى توقفها عجلة الجاذبيَّة السَّالبة.

لتعود إلى الأرض مرَّة ثانية.

تتناقص قوة الجاذبية كلما ازداد بعدها عن مركز الأرض وذلك طبقًا لقانون نيوتن للجاذبيَّة، ففي حال قمت بقذف الجسم للأعلى بسرعة ابتدائيَّة سيقل تأثير الجاذبية عليه وإذا كانت هذه السرعة كافية فلن تتمكَّن قوة الجاذبية من إبطاء سرعته حتَّى التَّوقف التَّام, أي ستكون سرعة الجسيم المتناقصة مرتفعةً بشكلٍ كافٍ لتتغلب على قوَّة سحب الجاذبيَّة، وهو ما ندعوه بسرعة الإفلات أو الهروب.

تُقدَّر سرعة الهروب من سطح الأرض بـ7 أميال في الثَّانية أو 25000 ميل في السَّاعة مع إهمال احتكاك الهواء، وعن طريق إعطاء الجسيم هذه السرعة الابتدائيَّة فلا يحتاج إلى قوَّةٍ إضافيَّةٍ للتأثير لكي يستطيع الهروب من جاذبيَّة الأرض.

والإجابة الأخرى من (ياسر سفقان – Yaser Safkan) الحاصل على بكالوريوس في العلوم وطالب الدّكتوراه فى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا:
تعرَّف سرعة الهروب على أَّنها أقلُّ سرعةٍ للجسيم لكي يتغلَّب على جاذبيَّة الأرض بدون الرُّجوع إليها مرَّة أخرى، حيث يتوجَّب على الجسيم امتلاك طاقةٍ أكبرَ من طاقة الجاذبيَّة لكي يستطيع الهروب من مجال الجاذبية وذلك بحسب العلاقة:

1/2mv^2=GMm/R

m: كتلة الجسيم.

G: ثابت الجاذبية .

M: كتلة الأرض.

v: سرعة الهروب.

وبتبسيط المعادلة:

v = sqrt(2GM/R) أو v = sqrt(2gR)

حيث:

g: تسارع الجاذبيَّة عند سطح الأرض

وتكون قيم تقريبيَّة 11100 متر لكل ثانية أو 40200 كيلومتر لكل ساعة أو 25000 ميل لكل ساعة

ويضيف:

لذلك يجب على الجسيم امتلاك هذه السٌّرعة عند سطح الأرض للهروب من مجال الجاذبيَّة الأرضيَّة مع إهمال كل العوامل الناتجة من الغلاف الجوي.

إليك بعض السُّرعات الكافية للهروب من مجال الجاذبيَّة لبعض الأجرام السماويَّة:

الشَّمس = 617.5 كم/الثانية.

عطارد = 4.3 كم/الثانية.

الأرض = 11.2 كم/الثانية.

المرّيخ = 5 كم/الثانية.

المُشتري = 59.6 كم/الثانية.

المجموعة الشَّمسيَّة = 590 كم/ الثانية.

  • ترجمة: أحمد الشامي
  • تدقيق: دعاء عسَّاف
  • تحرير : رغدة عاصي
  • المصدر