宇宙第一速度的数值和物理意义
作者:陈泽婉
文章来源:星火网校
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1687 年牛顿发现了万有引力,此后根据这一理论,牛顿又提出了三大宇宙速度,为航天技术的发展提供了理论支撑。下面我们就一起来学习宇宙第一速度的物理意义。
宇宙第一速度是什么
第一宇宙速度,是指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,因此第一宇宙速度也被叫做航天器最小发射速度、航天器最大运行速度、环绕速度,记为v1。
宇宙第一速度的数值
当某航天器以第一宇宙速度运行,则说明该航天器是沿着地球表面作圆周飞行。第一宇宙速度也是人造卫星在地面附近绕地球做“匀速圆周运动”所必须具有的速度。此时物体所受重力=万有引力=航天器沿地球表面作圆周运动时向心力。因此可以推导出第一宇宙速度的大小,推导公式为:F=GMm/r2=mv*v/r,其中地球质量为M,卫星质量为m,地球半径为R,万有引力常数G,地球表面重力加速度g。根据这一公式可以计算出v1=7.9 公里/秒。
宇宙第一速度的物理意义
第一宇宙速度是指从地球发射飞行器的最小速度,也就是7.9 千米/秒,当飞行器达到第一宇宙速度时,就会绕着地球做圆周运动。在一些问题中说,当某航天器以第一宇宙速度运行,则说明该航天器是沿着地球表面运行的。这一理论被普遍运用于航天器的领域。
以上就是宇宙第一速度的推导以及物理意义。当航天器超过第一宇宙速度V1达到一定值时,它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星,这个速度就叫做第二宇宙速度。
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