1樓:匿名使用者
第二宇宙速度: 11.2千米/秒
精 銳
第一宇宙速度,第二宇宙速度和第三宇宙速度分別是多少?
2樓:提分一百
三個宇宙速度分別是什麼
3樓:宇宙視界原創
一分鐘帶你看懂第一到第三宇宙速度
4樓:局舒狄採文
第一宇宙速度(v1)
航天器沿地球表面作圓周運動時必須具備的速度,也叫環繞速度。按照力學理論可以計算出v1=7.9公里/秒。航天器在距離地面表面數百公里以上的高空執行,地面對航天器引力比在地面時要小,故其速度也略小於v1。
第二宇宙速度(v2)當航天器超過第一宇宙速度v1達到一定值時,它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽執行的人造行星,這個速度就叫做第二宇宙速度,亦稱逃逸速度。按照力學理論可以計算出第二宇宙速度v2=11.2公里/秒。由於月球還未超出地球引力的範圍,故從地面發射探月航天器,其初始速度不小於10.848公里/秒即可。
第三宇宙速度(v3)從地球表面發射航天器,飛出太陽系,到浩瀚的銀河系中漫遊所需要的最小速度,就叫做第三宇宙速度。按照力學理論可以計算出第三宇宙速度v3=16.7公里/秒。需要注意的是,這是選擇航天器入軌速度與地球公轉速度方向一致時計算出的v3值;如果方向不一致,所需速度就要大於16.7公里/秒了。
可以說,航天器的速度是掙脫地球乃至太陽引力的惟一要素,目前只有火箭才能突破宇宙速度。
第四宇宙速度(v4)宇宙速度的一級,預計物體具有110~120km/s的速度時,就可以脫離銀河系而進入河外星系,這個速度叫做第四宇宙速度。
第一,第二,第三,第四宇宙速度分別是多少?
5樓:慧康在家鄉
人類能超越光速嗎?從第一到第七宇宙速度分別是什麼?漲知識了
第二宇宙速度和第三宇宙速度是如何推匯出來的
6樓:喵喵喵
1、第二宇宙速度
一個質量為m的物體具有速度v,則它具有的動能為mv^2/2。假設無窮遠地方的引力勢能為零(應為物體距離地球無窮遠時,物體受到的引力勢能為零,所以這個假設是合理的)。
則距離地球距離為r的物體的勢能為-mar(a為該點物體的重力加速度,負號表示物體的勢能比無窮遠點的勢能小)。又因為地球對物體的引力可視為物體的重量,所以有
gmm/r2=ma
即a=(gm)/r2.
所以物體的勢能又可寫為-gmm/r,其中m為地球質量。設物體在地面的速度為v,地球半徑為r,則根據能量守恆定律可知,在地球表面物體動能與勢能之和等於在r處的動能與勢能之和,即
mv2/2+(-gmm/r)=mv2/2+(-gmm/r)。
當物體擺脫地球引力時,r可看作無窮大,引力勢能為零,則上式變為
mv2/2-gmm/r=mv2/2.
顯然,當v等於零時,所需的脫離速度v最小,即
v=2gm/r開根號,
又因為gmm/r2=mg,
所以v=2gr開根號,
另外,由上式可見脫離速度(第二宇宙速度)恰好等於第一宇宙速度的根號2倍。
2、第三宇宙速度
第三宇宙速度是指,如果衛星進一步掙脫太陽引力的束縛,達到一定的速度(能量)就能變成繞銀河系執行執行的人造衛星。簡單說掙脫太陽系而飛向太陽系以外的宇宙空間去,必須具有的最小發射速度叫做第三宇宙速度。
地球以約30 km/s的速度繞太陽運動,地球上的物體也隨著地球以這個速度繞太陽運動。正像物體掙脫地球引力所需的最小速度等於它繞地球執行速度的√2倍一樣,衛星脫離太陽引力的束縛所需的速度應等於它繞太陽運動的速度√2倍。
這就是說該衛星在地表的發射速度至少就該是42.4km/s速度,由於地球本身繞太陽執行的速度約30 km/s,所以只要使它沿地球運動軌道方向增加12.4 km/s的速度所具有的動能就行,但要衛星在掙脫地球引力束縛的過程中還要需要一部分能量。
因此衛星初動能應該就該是所要增加12.4km/s速度所具有的動能再加上脫離地球引力做功的能量(第二宇宙速度所對應的動能)。
所以衛星的第三宇宙速度對應的動能就應該等於增加的12.4km/s速度所具有的動能再加上脫離地球引力做功的能量(第二宇宙速度所對應的動能)。如果用v3表示第三宇宙速度,則v3=√(12.
4)2+(11.2)2=16.7km/s。
擴充套件資料
當發射速度v與宇宙速度分別有如下關係是,被髮射物體的情況將有所不同:
第一種情況,當v第二種情況,當v1≤v第三種情況,當v2≤v第四種情況,當v≥v3時,被髮射物體將從太陽系中逃逸。
由此可見,三個宇宙速度均是發射衛星過程中的不同臨界狀態。
7樓:匿名使用者
(一)第二宇宙速度的推導
第二宇宙速度是物體掙脫地球引力的束縛而成為繞太陽執行的人造行星,或飛到其他行星上去的飛船所具有的最小速度,也叫脫離速度.
設物體的質量為m,由地面克服地球引力飛至無窮遠處,需做多少功呢?
如圖所示,地面a處離地心為r0,即oa=r0,ob=r1,oc=r2…o∞=r∞
物體在a處受引力f0=g ;b處受引力f1=g ;…
物體由a移到b,需克服引力做功w1= 01(ab).由於f0到f1中力是變化的,為此採取近似方法:
01=g
這樣由於 ,故f0> 01>f1
所以w1=g
即w1=gmm( )(物體由a→b)
同理 w2=gmm( )(物體由b→c)
w3=gmm( )(物體由c→d)
w∞=gmm( )
物體由a移到無限遠處時,共需做功
w=w1+w2+…=gmm( )=gmm/r0.式中 =0
故物體在地面上需要具有動能 mv22=gmm/r0
所以,第二宇宙速度v2= =11.2 km/s(式中g為引力常量,m為地球的質量,r0為地球半徑)
(二)第三宇宙速度的推導
物體要進一步掙脫太陽的引力束縛,飛到太陽系以外的宇宙空間去所必須具有的最小速度,叫第三宇宙速度,也叫逃逸速度.
根據推導第二宇宙速度的同樣道理可知,物體為了掙脫太陽的引力飛出太陽系,必須具有速度v′= ,式中m日=2×1030 kg,r日地=1.49×1011 m
所以v′=42.2 km/s
物體是由地面出發的,地球圍繞太陽公轉的線速度v線=29.8 km/s,如果物體順著地球運動的軌道切向飛出的話,便可藉助於地球的公轉線速度,因而只需δv=v′-v線=42.2-29.
8=12.4 km/s就行了.但是,物體要飛出太陽系,要克服太陽的引力,首先要掙脫地球引力的束縛才行.故物體在地面上應該具有的動能為 mv32= mv22+ m(δv)2
故v3= = km/s=16.7 km/s
8樓:世界
(1)第二宇宙速度的推導:
根據動能公式,一個質量為m,速度為v的物體的動能e1為
e1=0.5mv^2
根據重力勢能公式,當這個物體距行星中心距離約等於行星半徑r,重力加速度為g時,它的重力勢能e2為:
e2=mgr
而mg=gmm/r^2
可得出:e2=gmm/r
當e1-e2=0時,飛行器恰好克服行星引力逃逸,可得出:
0.5mv^2-gmm/r=0
v^2=2gm/r
v=√(2gm/r) ------------------->這就是著名的第二宇宙速度。
其中,g為萬有引力常量,m為行星質量。把m代為地球質量,可得v=11.2km/s
(2)第三宇宙速度的推導:
第三宇宙速度v3=16.7km/s.推導方法如下:
第三宇宙速度
以離太陽表面無窮遠處為0勢能參考面,則有
先不考慮地球引力
1/2mv(人造天體對太陽)^2+(-gmm/r)=0
m為人造天體的質量,r為平均日地距離,m為太陽質量
v=√(2gm/r)=42.2km/s
∵v地繞太陽=29.8km/s
∴v』=42.2-29.8=12.4km/s
設r'為地球半徑,m'為地球質量
又∵發射時必須克服地球引力做功
∴1/2mv^2-gm'm/r'=1/2mv』^2
∵gm'm/r'=1/2mv(宇宙第二速度)^2
1/2*m*v^2-1/2*mv(宇宙第二速度)^2=1/2*mv』^2
v=16.7km/s
9樓:倚樓丶丶聽風雨
三個宇宙速度分別是什麼
為什麼飛出地球要達到第二宇宙速度勻速上升,難道不能
因為這樣是最節抄省燃料的。實際上襲如果有足夠的燃料bai推動,螞蟻的速度du也能爬出地zhi球。所以說第dao 二宇宙速度的意思其實是,在不再需要外力推動的情況下,達到這樣的速度,就可以飛出地球,而不是一定要達到這樣的速度才能飛出地球。第一宇宙速度一定轉指地球嗎,其他行星有沒有第一宇宙 其他行星也有...
第一宇宙速度是多少 另外就是還有第二宇宙速度嗎
宇宙速度 設地球和衛星的質量分別為m和m,衛星到地心的距離為r,衛星運動的速度為v.由於衛星運動所需的向心力是由萬有引力提供的,所以,對於靠近地面的衛星,可以認為此時的r近似等於地球半徑r,把r用地球半徑r代入,可以求出 這就是人造地球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,叫做第一宇宙...
第一,第二,第三,第四宇宙速度分別是多少
第一,第二,第三,第四宇宙速度分別是 7.9km每秒,11.2km每秒,16.7km每秒,110 120km每秒。1 第一宇宙速度 眾所周知,第一宇宙速度是指物體緊貼地球表面作圓周運動的速度 也是人造地球衛星的最小發射速度,也是最大繞行速度 其速度為7.9km每秒。2 第二宇宙速度 第二宇宙速度是指...