Divulgación Velocidad de escape necesaria.

[neometalero]

Buenas, esta es una duda planteada por dos alumnos , y no he conseguido resolversela.

Sabemos que la velocidad necesaria para "escapar" del campo gravitatorio terrestre es de 11km/s . Plantean las siguientes cuestiones :


Se podria "escapar" a 1km/h aplicando la fuerza necesaria.

Por ejemplo:

1º Caso : Soy un gigante de 1100km y tengo una fuerza que tiende a infinito (xd) podría subir la nave con mi poderosa mano a 1km/h y si siento que la atmosfera y gravedad requieren que haga mas fuerza, pues la aplico, pero sin aumentar la velocidad de mi brazo.

2º Caso : Si pudiera poner una polea gigante desde la tierra hasta 10km fuera de ella, podria elevar el objeto desde la tierra poco a poco, imaginando que dispongo de fuerza suficiente?

3º Caso : Un gato hidraulico que eleva un objeto desde la tierra al espacio, a una velocidad 1km/h, podria ser capaz hasta de pararlo en mitad de la atmosfera (pd: teniendo la fuerza necesaria):


Y no me digais que iria a 11km/s porque si tardo 30años en cruzarla, por fuerza voy a menos.


Este es el mensaje de mis alumnos. Creedme que se lo he intentado explñicar durante casi una hora pero no lo "aceptan". Os reto a darme ejemplos para que lo entiendan. No son alumnos que hayan cursado física en los últimos 5 años.

Saludos y ayuda!!!! jejeje Me van a volver tarado estos pollos!!!

[H2SO4]

Re: Velocidad de escape necesaria.

Se entiende que, cuando hablamos de velocidad de escape, el objeto está sometido únicamente a la fuerza gravitatoria del planeta. Naturalmente, si yo propulso el objeto, puedo llevarlo a donde quiera y a la velocidad que quiera.

Saludos

[Libia]

Re: Velocidad de escape necesaria.

No sé si lo habré entendido bien, pero parece que tus alumnos confunden la velocidad de escape con "altura de escape".

La velocidad de escape viene de igualar la energía cinética con la energía potencial gravitatoria. Ésta última depende inversamente proporcional de la distancia, y esos 11 Km/s están medidos sobre la superficie de la Tierra. Quiero decir que, a diferentes alturas sobre la superficie terrestre, distintas velocidades de escape.

Respondiendo a los 3 casos: Sí. Podrías fabricar un artilugio que te saque el objeto que sea del campo gravitatorio de la Tierra, pero la energía potencial gravitatoria es Ep=-GMm/r. Es decir, para anular esa energía tendrías que llevar ese objeto a una distancia infinita. Si tienes un gigante de altura y fuerza infinitas, podrías hacerlo, pero es poco práctico

Si quieres, puedes verlo de otra forma. Igualando las energías cinética y potencial gravitatoria, la velocidad de escape es v=\sqrt{2GM/r}. Y estamos en las mismas, para que esa velocidad sea cero necesitas una distancia infinita.

Pero en ambos casos estás cogiendo el objeto y poniéndolo fuera del campo gravitatorio, no lo estás lanzando desde dentro, que es lo que nos interesa porque de aquí no podemos salir.

No te dejes liar con los conceptos velocidad, fuerza y altura, que los chavales son muy pillines.

[AlumgnoPerfecto]

Re: Velocidad de escape necesaria.

A ver voy a poner otro ejemplo... (soy uno de los culpables de este post)

La nave sube, sube, sube, a una velocidad de 10km/h (por ejemplo) sube sube , se topa con la atmosfera, pues aplico mas fuerza , pero sin pasarme, es decir la necesaria para subir en cada momento pero a 10km/h.

Conclusion = velocidad de escape 10km/h.

[H2SO4]

Re: Velocidad de escape necesaria.

A ver voy a poner otro ejemplo... (soy uno de los culpables de este post)

La nave sube, sube, sube, a una velocidad de 10km/h (por ejemplo) sube sube , se topa con la atmosfera, pues aplico mas fuerza , pero sin pasarme, es decir la necesaria para subir en cada momento pero a 10km/h.

Conclusion = velocidad de escape 10km/h.

Pues no. Te invito a leer el segundo post. Parece que no se ha leído.

Saludos

[Libia]

Re: Velocidad de escape necesaria.

A ver voy a poner otro ejemplo... (soy uno de los culpables de este post)

La nave sube, sube, sube, a una velocidad de 10km/h (por ejemplo) sube sube , se topa con la atmosfera, pues aplico mas fuerza , pero sin pasarme, es decir la necesaria para subir en cada momento pero a 10km/h.

Conclusion = velocidad de escape 10km/h.

Vale. Has subido a 10 km/h, pero no has escapado del campo gravitatorio de la tierra, ¿no?