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第一二三宇宙速度分别是什么(速度分别是多少)

教会网 2023-05-20



  在牛顿的时代,每秒7.9千米是一个无法企及的速度,现在我们称其为“第一宇宙速度”。即便是在当代,大多数型号主战坦克的炮弹出膛速度也无法超越每秒2千米。

  不过没有关系,现在我们有了火箭,通过数千吨推力的运载火箭,我们能够将所搭载的航天器送入天空,让它们在地球轨道持续运行,这些航天器就被我们称之为人造卫星。

  宇宙速度:从地球表面发射的航天器环绕地球、脱离地球引力或飞出太阳系所需的最小速度。

  能环绕地球在最低的圆形轨道上运行的速度称为第一宇宙速度,约为7.9千米/秒;

  脱离地球引力的最小速度称为第二宇宙速度,约为11.2千米/秒;

  飞出太阳系的最小速度称为第三宇宙速度,约为16。7千米/秒。

  第一宇宙速度(又称环绕速度):是指物体紧贴地球表面作圆周运动的速度。

  第二宇宙速度(又称脱离速度):是物体完全摆脱地球引力束缚,飞离地球的所需要的最小初始速度。

  第三宇宙速度(又称逃逸速度):是在地球上发射的物体摆脱太阳引力束缚,飞出太阳系所需的最小初始速度。其大小为16。7千米/秒。

  环绕速度和逃逸速度也可应用于其他天体。例如计算火星的环绕速度和逃逸速度,只需要把公式中的M,R,g换成火星的质量、半径、表面重力加速度即可。

第一二三宇宙速度分别是什么(速度分别是多少)

  在通常所讲的三大宇宙速度之中,第一宇宙速度是现阶段人类应用最多的,因为我们大多数的航天活动都是在地球引力范围之内,其中也包括登月。月球是地球的天然卫星,其仍旧位于地球的引力范围之内,所以从广义上来讲,登月并不算真的离开了地球。

  第一宇宙速度又被叫做环绕速度,它是航天器围绕地球表面做圆周运动时的速度,7.9千米每秒。

  第一宇宙速度既是航天器从地球表面突破地球引力限制飞向太空,成为环绕地球运行的人造卫星所需要的最小发射速度;又是航天器绕着地球公转时的最大运行速度。

  所以说,天上的卫星在绝大多数时运行速度都低于第一宇宙速度,且离地面越高、运行速度越慢。当卫星速度超过第一宇宙速度时,轨道就会由圆周变为椭圆;速度越大,轨道也就越扁。

  这一数值的大小和地球的质量和半径有关。地球的平均半径为6371千米,重力加速度为9.8米/秒。根据万有引力定律和牛顿第二定律,很轻松就可以推导出第一宇宙速度的数值大小。

  第二宇宙速度是航天器彻底摆脱地球引力的束缚飞向行星际空间,成为环绕太阳公转的人造天体,所需要的最小速度,11.2千米每秒。

  这一速度又叫做逃逸速度,由于质量不同,所以每个星球表面的逃逸速度都不相同。一般质量越大,逃逸速度也就越大。此外,逃逸速度还取决于物体与星球中心的距离。距离越近,逃逸速度越大。太阳由于质量巨大,表面的逃逸速度就高达617.7公里/秒。如果是黑洞,其表面的逃逸速度已经超过了光速,因此就算是光也不能从黑洞表面逃脱。

  能够摆脱引力束缚,并不代表不受引力影响,因为引力是一个长程力,作用于无限远点。理论上来说,无论距离引力源有多远,引力就都不会消失,只是引力的影响会变得极弱。

  第三宇宙速度又被叫做脱离速度,它是航天器从地球轨道起飞,挣脱太阳引力,飞出太阳系所需要的最小速度,16.7千米每秒。

第一二三宇宙速度分别是什么(速度分别是多少)

  地球的公转线速度约30千米每秒,如果不考虑地球的公转线速度,也就是没有地球的助力,直接从地球轨道处摆脱太阳的引力所需要的实际速度为42.1公里每秒。

  在借助行星引力进行加速的情况下,目前人类发射的飞向太阳系之外的探测器的速度已经超过了第三宇宙速度,比如旅行者1号探测器、新视野号探测器。

  上面这三大宇宙速度都是公认的且拥有非常精确的数值的宇宙速度。

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