Si se lanza un cohete desde la superficie de la Tierra, debe alcanzar una velocidad de al menos 7,9 kilómetros por segundo (4,9 millas por segundo) para alcanzar el espacio. Esta velocidad de 7.9 kilómetros por segundo se conoce como la velocidad orbital, corresponde a más de 20 veces la velocidad del sonido.
© GFDL
- ¿Es necesario que todos los relojes en un marco de referencia no inercial muestren la misma hora? ¿Por qué o por qué no?
- ¿La luz en un vacío bajo gravedad viajará a una velocidad constante?
- Si una nave espacial viaja a la velocidad de la luz, ¿es posible que el tiempo se detenga para los miembros de la tripulación?
- Un avión se mueve hacia adelante con una velocidad fija, y la velocidad del viento es opuesta a ella. ¿Por qué no usamos la noción de impulso en este caso para encontrar la velocidad real de los aviones?
- Supongamos que podemos viajar a una velocidad mayor que la de la luz, ¿hay alguna manera de asegurarnos de que nada entre en el camino de nuestra nave espacial? ¿Podemos eludir los asteroides en el camino?
Un cohete que alcanza la velocidad orbital (primera velocidad cósmica) entrará en órbita alrededor de la Tierra (C), una mayor velocidad conducirá a una trayectoria elíptica (D). Cuando se alcanza la velocidad de escape (segunda velocidad cósmica), el cohete se alejará (E).
Podríamos salir de la Vía Láctea
Al comienzo de la era espacial, los científicos rusos aplicaron el término “velocidades cósmicas” a ciertas velocidades que son importantes para la exploración espacial. La ‘primera velocidad cósmica’, conocida como la velocidad orbital, llevará un cohete u otro proyectil a la órbita alrededor de la Tierra. Un proyectil más lento volverá a caer a la Tierra.
La ‘segunda velocidad cósmica’ es la llamada velocidad de escape de la Tierra: 11,2 kilómetros por segundo. Esta es la velocidad que debe alcanzar un cohete para poder escapar del campo gravitacional de la Tierra y volar a otros planetas. De las leyes de la mecánica orbital se deduce que la velocidad de escape (11.2 km / s) es igual a la velocidad orbital (7.9 km / s) multiplicada por 1.414 (es decir, por la raíz cuadrada de 2).
Si una nave espacial viaja lo suficientemente rápido, también es posible dejar atrás la Vía Láctea.
La ‘tercera velocidad cósmica’ es la velocidad que una nave espacial necesita alcanzar para poder abandonar nuestro sistema solar. Esta velocidad de escape del sistema solar es de aproximadamente 42 kilómetros por segundo (o 0.014 por ciento de la velocidad de la luz en el vacío). Nuevamente, este es el producto de la velocidad orbital y la raíz cuadrada de 2. Sin embargo, la velocidad orbital ahora se refiere a la velocidad a la que la Tierra gira alrededor del Sol: aproximadamente 30 kilómetros por segundo multiplicado por la raíz cuadrada de 2 es igual a aproximadamente 42 kilómetros por segundo. La ‘cuarta velocidad cósmica’ es la velocidad de escape de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Corresponde a unos 320 kilómetros por segundo.
Es importante tener en cuenta que estas velocidades cósmicas son valores idealizados. Por ejemplo, no tienen en cuenta la pérdida de velocidad debido a la resistencia del aire cuando se lanza un cohete. Además, los valores mencionados anteriormente son específicos de la Tierra y nuestro sistema solar, y no se aplican a otras partes del universo.
