Hallo!
Die Fluchtgeschwindigkeit ist tatsächlich die Geschwindigkeit, mit der etwas von der Oberfläche senkrecht nach oben geschossen werden muß, damit es nicht zurück kommt. Insofern könnte eine Rakete mit dauerhaftem Antrieb auch mit Schneckengeschwindigkeit bis in die Unendlichkeit fliegen.
Stell dir ein gespanntes Bettlaken vor, in dessen Mitte ein großer, schwerer Ball liegt, und das Laken trichterförmig eindrückt. Eine kleine, leichte Kugel liegt mit in dem Trichter. Sie wird durch die Steigung des Lakens zum Ball gezogen, und da der Trichter mit der Entfernung flacher wird, ist weiter weg die rücktreibende Kraft auch kleiner. Irgendwo in der Unendlichkeit ist das Laken flach, und die Kugel würde von dort nicht zurück rollen.
Man kann das jetzt auch mit etwas einfacher Schulphysik berechnen: Die Kugel liegt anfangs sehr tief, und es braucht Energie von E=mgh, um sie bis auf die Höhe des Lakens in der Unendlichkeit anzugeben. Diese Energie kann man der Kugel direkt am Anfang mitgeben, indem man sie auf eine Geschwindigkeit bringt, deren Energie E=1/2 mv² mindestens gleich der o.g. Energie ist.
Natürlich kann man die kleine Kugel auch an einem Faden langsam heraus ziehen.
Das Modell beschreibt noch mehr:
- Wenn die kleine Kugel nicht genug Energie bekommt, rollt sie einfach wieder zurück.
- Wenn die Kugel nicht exakt senkrecht vom Ball weggeschossen wird, rollt sie entlang eines Bogens.
- Und wenn die Kugel nicht senkrecht abgeschossen wird, und auch nicht genügend Energie hat, beschreibt sie eine Ellipsenbahn, und wird nach weniger als einer Umdrehung um den Ball wieder auf diesen treffen.
- Wenn die Startgeschwindigkeit nicht ausreicht, und man der Kugel während des Rollens noch nen geringen
seitlichen Stoß gibt, dann kann die Kugel auf eine elliptische bis kreisförmige Bahn geraten, und rollt nicht zurück zum Ball. Sie ist dann auf einer Umlaufbahn.
