男生健身房减肥计划:什么是第三宇宙速度?

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/05/01 00:27:30

人们将7.9公里/每秒的速度称为“第一宇宙速度”。如果我们把速度加大,直到11.2公里/每秒,这个人造卫星就可以不受地球吸引力的影响,而到太阳系内的行星际空间旅行。如果我们还想让人造卫星飞出太阳系,到其他星球去旅行,那就必须把速度加大到16.7公里/每秒。人们称11.2公里/每秒的速度为“第二宇宙速度”;而将16.7公里/每秒的速度称为“第三宇宙速度”。

也就是可以脱离太阳的引力时所需的速度

第三宇宙速度是指人造天体冲出太阳系的速度

就是可以逃离太阳引力的速度

人们将7.9公里/每秒的速度称为“第一宇宙速度”。如果我们把速度加大,直到11.2公里/每秒,这个人造卫星就可以不受地球吸引力的影响,而到太阳系内的行星际空间旅行。如果我们还想让人造卫星飞出太阳系,到其他星球去旅行,那就必须把速度加大到16.7公里/每秒。人们称11.2公里/每秒的速度为“第二宇宙速度”;而将16.7公里/每秒的速度称为“第三宇宙速度”。

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宇宙速度
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宇宙速度是指物体达到11.2千米/秒的运动速度时能摆脱地球引力束缚的一种速度。在摆脱地球束缚的过程中,在地球引力的作用下它并不是直线飞离地球,而是按抛物线飞行。脱离地球引力后在太阳引力作用下绕太阳运行。若要摆脱太阳引力的束缚飞出太阳系,物体的运动速度必须达到16.7千米/秒。那时将按双曲线轨迹飞离地球,而相对太阳来说它将沿抛物线飞离太阳。
目录
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* 1 详细说明
* 2 分类
* 3 万有引力定律
* 4 参看

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详细说明

人类的航天活动,并不是一味地要逃离地球。特别是当前的应用航天器,需要绕地球飞行,即让航天器作圆周运动。众所周知,必须始终有一个力作用在航天器上。其大小等于该航天器运行线速度的平方乘以其质量再除以公转半径,即F=mv^2/R.在这里,正好可以利用地球的引力。因为地球对物体的引力,正好与物体作曲线运动的离心力方向相反。
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分类

* 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。计算公式是:

G\frac{Mm}{R^2} = m\frac{v_1^2}{R}
v_1 = \sqrt{\frac{GM}{R}} = 7.9 km/s

或者:

mg = m\frac{v_1^2}{R}
v_1 = \sqrt{gR} = 7.9 km/s

* 第二宇宙速度(又称脱离速度):是指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。

\frac12mv_2^2 - G\frac{Mm}{R} = 0
v_2 = \sqrt{\frac{2GM}{R}} = \sqrt{2gR} = 11.2 km/s

* 第三宇宙速度(又称逃逸速度):是指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。
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万有引力定律

根据万有引力定律,两个物体之间引力的大小与它们的距离平方成反比。因此,物体离地球中心的距离不同,其环绕速度(第一宇宙速度)和脱离速度(第二宇宙速度)有不同的数值。
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参看

* 太空

物体的运动速度达到一定数值运动物体会摆脱太阳引力的束缚,而飞向太阳系以外的宇宙空间去,必须具有的最小速度叫做第三宇宙速度。第三宇宙速度其大小经计算知:V3=16.7km/s