La velocidad de escape es la velocidad mínima con la que
debe lanzarse un cuerpo para que escape de la atracción gravitatoria de la
Tierra o de cualquier otro astro de forma que, al escapar de su influjo, la
velocidad del cuerpo sea 0. Esto significa que el cuerpo o proyectil no volverá
a caer sobre la Tierra o astro de partida, quedando en reposo a una distancia
suficientemente grande (en principio, infinita) de la Tierra o del astro.
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La velocidad de escape es aplicable tan solo a objetos que
dependan únicamente de su impulso inicial (proyectiles) para vencer la
atracción gravitatoria; obviamente, no es aplicable a los cohetes, lanzaderas
espaciales u otros artefactos con propulsión propia.
La velocidad de escape depende de la forma del potencial
gravitatorio en que se encuentra el proyectil, por lo que el planteamiento
sería ligeramente distinto si el punto de partida está situado en el interior o
en el exterior del astro. En el exterior del astro, sobre la superficie de
éste, la velocidad de escape depende solamente de la altura del punto de
lanzamiento, si se desprecian las fuerzas de fricción en la atmósfera, si la
hubiere (como es el caso de la Tierra).
La velocidad de escape desde la superficie de la Tierra es
11,2 km/s, lo que equivale a 40320 km/h. La velocidad de escape no depende de
la masa del proyectil; tampoco depende de la dirección del lanzamiento, como se
verá luego en su deducción en términos puramente energéticos.
A velocidades inferiores a la de escape, el proyectil se
convertiría en un satélite artificial en órbita elíptica alrededor del astro
que lo atraiga. Según las dimensiones del astro y la velocidad inicial del
proyectil, puede ocurrir que esa trayectoria elíptica se complete o que termine
en colisión con el astro que atrae al proyectil. En este segundo caso, suele
aproximarse la trayectoria elíptica por una parábola (Tiro parabólico).
Velocidad de escape desde una altura h:
Si el satélite se encuentra girando en una órbita, a una
altura h sobre la superficie de la Tierra, entonces la velocidad de escape de dicha órbita y la
energía adicional para que escape de la acción del campo gravitatorio terrestre sería:
