Diferencia entre revisiones de «Velocidad de escape»

Revisión de 11:19 5 jul 2008

La velocidad de escape es la velocidad vertical que un cuerpo debe tomar para escapar de la gravedad de otro cuerpo.

Es un concepto teórico que parte de un razonamiento físico es muy simple. Se supone un universo formado exclusivamente por dos cuerpos, un cuerpo de masa M y un segundo cuerpo, mucho menor que el anterior, de masa m.

Para que m pueda escapar de la gravedad de M debe alcanzar una velocidad tal que le permita alcanzar el infinito (si se detuviera en cualquier otro punto, la gravedad de M, aun siendo ridícula, lo haría de nuevo regresar a su superficie).

Para hayar la velocidad de escape se parte de un razonamiento energético: se calcula la energía potencial de m en el infinito; la velocidad de escape debe ser aquella que proporcione a m una energía cinética igual a dicha energía potencial.

A primera vista puede parecer que la energía potencial de m en el infinito es infinita y que, por tanto, lo es también la velocidad de escape. Pero hay que recordar que le energía potencial en un punto depende del valor de la aceleración de la gravedad en ese punto y que m, por estarse alejando, experimenta cada vez un valor de la aceleración de la gravedad menor.

Es decir, que la energía potencial no se incrementa de forma infinita sino que lo hace de forma cada vez menor hasta que alcanzado cierto punto (el infinito) cualquier incremento de distancia no implica un aumento de energía potencial.

Se puede ver que, efectivamente, este concepto es muy teórico. El universo real tiene más cuerpos que esos dos teóricos; en consecuencia, puede haber cuerpos m que escapen de otros cuerpos M con una velocidad menor a la de escape pero que, en algún punto, sean atraídos por un tercer cuerpo Q liberándose definitivamente de la masa de partida. O pudiera ocurrir que la masa fugitiva m, pese a haber escapado de M con una velocidad mayor a la de escape sea desviada por la masa Q a un punto en el que volviera a caer en M.

En cualquier caso, este concepto teórico permite explicar cómo algunos planetas conservan su atmósfera al ser su gravedad mayor de la que las partículas de los gases pueden pretender escapar, dada su velocidad.

Tampoco hay que creer que la velocidad de escape es la velocidad de un cohete en su salida. La velocidad de escape se deba a un impulso único; a partir de ese punto el cuerpo fugitivo pierde velocidad. Sin embargo, un cohete tiene un motor químico que le proporciona de forma constante un impulso, por lo que puede escapar aun moviéndose a una velocidad menor.