宇宙第一速度是多少

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宇宙第一速度是多少的答案是:7.9km/s

宇宙第一速度是多少

宇宙速度是物體從地球出發,在天體的重力場中運動,四個較有代表性的初始速度的統稱。航天器按其任務的不同,需要達到這四個宇宙速度的其中一個。第一宇宙速度(first cosmic velocity),又稱爲環繞速度,是指在地球上發射的物體繞地球飛行作圓周運動所需的最小初始速度。要作圓周運動,必須始終有一個力作用在航天器上。其大小等於該航天器運行線速度的平方乘以其質量再除以公轉半徑,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。在這裏,正好可以利用地球的引力,在合適的軌道半徑和速度下,地球對物體的引力,正好等於物體作圓周運動的向心力。

在地面上向遠處發射炮彈,炮彈速度越高飛行距離越遠,當炮彈的速度達到"7.9千米/秒"時,炮彈不再落回地面(不考慮大氣作用),而環繞地球作圓周飛行,這就是第一宇宙速度。第一宇宙速度也是人造衛星在地面附近繞地球做"勻速圓周運動"所必須具有的速度。但是隨着高度的增加,地球引力下降,環繞地球飛行所需要的飛行速度也降低,所有航天器都是在距地面很高的大氣層外飛行,所以它們的飛行速度都比第一宇宙速度低。

人造衛星在地面附近(高度忽略)繞地球做勻速圓周運動時,其軌道半徑近似等於地球半徑R,其向心力爲地球對衛星的萬有引力,其向心加速度近似等於地面處的重力加速度。

物體所受重力=萬有引力= 航天器沿地球表面作圓周運動時向心力。

物體間相互作用的一條定律,1687年爲牛頓所發現。任何物體之間都有相互吸引力,這個力的大小與各個物體的質量成正比例,而與它們之間的距離的平方成反比。如果用m1.m2表示兩個物體的質量,r表示它們間的距離,則物體間相互吸引F=(Gm1m2)/r²,G稱爲萬有引力常數。萬有引力定律是牛頓在1687年出版的《自然哲學的數學原理》一書中首先提出的。牛頓利用萬有引力定律不僅說明了行星運動規律,而且還指出木星、土星的衛星圍繞行星也有同樣的運動規律。他認爲月球除了受到地球的引力外,還受到太陽的引力,從而解釋了月球運動中早已發現的二均差、出差等。另外,他還解釋了慧星的運動軌道和地球上的潮汐現象。勒威耶根據萬有引力定律成功地預言並發現了海王星。萬有引力定律出現後,才正式把研究天體的運動建立在力學理論的基礎上,從而創立了天體力學。兩物體間引力的大小與兩物體的質量的乘積成正比,與兩物體間距離的平方成反比,而與兩物體的化學本質或物理狀態以及中介物質無關。

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