행성의 탈출속도

행성의 탈출속도

 

 

다음 중 행성의 탈출속도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

 

1. 행성의 중력을 벗어나기 위한 최소한의 속도이다.

2. 행성의 질량이 클수록 크다.

3. 행성과 물체의 거리가 가까울수록 크다.

4. 운동하는 물체의 질량이 클수록 크다.

5. 운동하는 물체의 역학적 에너지가 0인 속도이다.

 

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답: 4번. 탈출속도와 물체의 질량은 무관합니다.

 

행성의 탈출속도(v)는 역학적 에너지 보존의 법칙으로 구할 수 있습니다.

E = Ek + Ep = 1/2 mv^2 + (-G mM/R) = 0

(행성으로부터 무한대 떨어진 곳의 운동에너지와 위치에너지는 0으로 가정)

 

v = root [ 2GM / R ]

G: 만유인력상수, M: 행성의 질량, R: 행성의 반지름

 

1. 행성의 중력을 벗어나기 위한 최소한의 속도이다.

---> 탈출속도의 정의입니다.

2. 행성의 질량이 클수록 크다.

---> v = root [ 2GM / R ]

3. 행성과 물체의 거리가 가까울수록 크다.

---> 가까울수록 중력이 크게 작용합니다.

4. 운동하는 물체의 질량이 클수록 크다.

---> 탈출속도식에 물체의 질량은 없습니다. 따라서 무관합니다.

5. 운동하는 물체의 역학적 에너지가 0인 속도이다.

---> 탈출속도식 유도할 때의 가정입니다.