關(guān)于第一宇宙速度計算公式解釋,第一宇宙速度計算公式這個問題很多朋友還不知道,今天小六來為大家解答以上的問題,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
1、回答:第一宇宙速度推導(dǎo)公式就是F=GMm/r=mv/r又這個公式我們可以得出GM=gr從而解得v=gr,將R地=6.37×10m,g=9.8 m/s代入,并開平方,得v= 7.9 km/s。
2、其中F為兩個物體之間的引力,G是萬有引力常數(shù),r則是兩個物體之間的距離。
3、mg=mv^2/r,解得v=√gr,約是每秒7.9千米一、第一宇宙速度是多少早期人們在探索航天途徑時,為了估計克服地球引力、太陽引力所需的最小能量,引入了三個宇宙速度的概念,假設(shè)地球是一個圓環(huán),周圍也沒有大氣,物體能環(huán)繞地球運動的最低的軌道就是半徑與地球半徑相同的圓軌道。
4、這時物體具有的速度是第一宇宙速度大約為7.9公里/秒。
5、物體在獲得這一水平方向的速度以后,不需要再加動力就可以環(huán)繞地球運動。
6、然而地球上的物體要脫離地球引力成為環(huán)繞太陽運動的人造行星,需要的最小速度是第二宇宙速度。
7、第二、宇宙速度約為11.2公里/秒,是第一宇宙速度的2倍。
8、地面物體獲得這樣的速度即能沿一條拋物線軌道脫離地球。
9、第三、宇宙速度地球上物體飛出太陽系相對地心最小速度,第三宇宙速度的大小約為16.6公里/秒。
10、地面上的物體在充分利用地球公轉(zhuǎn)速度情況下再獲得這一速度后可沿雙曲線軌道飛離地球,當(dāng)它到達(dá)距地心93萬公里處,便被認(rèn)為已經(jīng)脫離地球引力,以后就在太陽引力作用下運動。
11、這個物體相對太陽的軌道是一條拋物線,最后會脫離太陽引力場飛出太陽系。
12、在這里我們另外強調(diào)一下一些特殊的軌道速度,例如環(huán)繞速度、逃逸速度等有的時候也被分別稱為第一、第二宇宙速度。
13、科學(xué)家估計當(dāng)這個速度達(dá)到110-120公里/秒時,物體將脫離銀河系,于是又有科學(xué)家把110-120公里/秒叫第四宇宙速度。
14、總而言之就是有四個宇宙速度,為了讓各位網(wǎng)友看的更加明白下面我們來做個小總結(jié)。
15、宇宙速度:從地球表面發(fā)射的航天器環(huán)繞地球、脫離地球引力或飛出太陽系所需的最小速度。
16、第一宇宙速度:宇宙速度的一級,當(dāng)物體具有每秒7.9km時的速度運動就和地球的的引力相平衡,就不落回地面環(huán)繞地球作勻速圓周運動,因此又叫環(huán)繞速度。
17、第二宇宙速度:宇宙速度的二級,當(dāng)物體具有每秒11.2km時的速度運動就可有脫離地球的引力不再饒地球運動,因此該速度又叫脫離速度。
18、第三宇宙速度:宇宙速度的,當(dāng)物體具有每秒16.7km時的速度就可以脫離太陽的引力不再饒?zhí)栠\動。
19、第四宇宙速度:宇宙速度的四級,當(dāng)物體具有每秒110~120km時的速度就可以脫離銀河系的引力到外星系。
20、二、第一宇宙速度推導(dǎo)公式我們知道第一宇宙速度又稱為環(huán)繞速度,是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運動所需的最小初始速度。
21、如果要作圓周運動,必須始終有一個力作用在航天器上,其大小等于該航天器運行線速度的平方乘以其質(zhì)量再除以公轉(zhuǎn)半徑。
22、即F=frac{mv^2}{R},其中frac{v^2}{R}是物體作圓周運動的向心加速度。
23、在這里,正好可以利用地球的引力,在合適的軌道半徑和速度下,地球?qū)ξ矬w的引力,正好等于物體作圓周運動的向心力。
24、第一宇宙速度的計算公式是: Gfrac{Mm}{R^2} = mfrac{v_1^2}{R} v_1 = sqrt{frac{GM}{R}} = 7.9 km/s 或者: mg = mfrac{v_1^2}{R} v_1 = sqrt{gR} = 7.9 km/s 實際上,地球表面存在稠密的大氣層,航天器不可能貼近地球表面作圓周運動,必需在150千米的飛行高度上,才能繞地球作圓周運動。
25、在此高度下的環(huán)繞速度為7.8千米/秒。
本文分享完畢,希望對大家有所幫助。
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