《萬有引力、萬有引力規(guī)則與宇宙速度》講座(第一宇宙速度)
このshiriズでは,高中物理:力學(xué)最后的實(shí)踐,萬有引力定律?ケプラーの3法則?そして宇宙速度について解釋していきます。
宇宙速度是第三種速度,宇宙速度是宇宙第一速度。
目錄
第一宇宙速度?その意思是とquestめ方
まずはじめに、高度hで地球を循環(huán)運(yùn)動について卡えていきます.地球的循環(huán)運(yùn)動
示例:えばものすごい速度さでボールを 地面是水平的(高度はh)で出げたとします。
ある的一定條件(速度)不是満ならば,當(dāng)然是地面下落します。
しかしながら、この「一定條件」でボールを投資げると、空気耐などを考えない理想kな情況では永恒にEARTHを周り続けます。
<図1>をみて下さい.ボールが回り続ける様子です.これはまさに、円動です
円動については、単振動の記憶の序幕板で詳情しく解釋しています。 →「これでわかる! 單次震動(1)」
上の記事では、角速度ω(rad/s)で說明していますがこの記事では
$$v=rω 、a=rω^{2}=frac {v^{2}}{r}$$という 關(guān)系 があるので、
$$a=rω^{2}=frac {v^{2}}{r}$$と読み為えてください。
円動力學(xué)であるということは,動力學(xué)方程が書けますね。
重力、向心力和運(yùn)動
ここでは,向心力(円運(yùn)動中心)至かって長に働く力:これがないと,ボールは円の鐵軌から出れて真っ直ぐ入んでしまう)を『重力』として,運(yùn)動方程を立てていきます。
※萬有引力:すべてのものがお 相互いに誘發(fā)き合う力の事。
以下單詞的意思是“てくる”和“は時のとおりです”。 (m: ボールの質(zhì)量、M: 地球質(zhì)量、R: 地球半徑、h: ボールの高度、V: ボールの連接方向速度、G: 重力常數(shù))
運(yùn)動方程ma=FのFが萬有引力,が向心加速度,です。
ここで、図1より半徑R+hの円運(yùn)動をしているので、
$$a=frac {v^{2}}{(R+h)}$$
$$F=Gfrac {Mm}{( R+h)^{2}}$$
より,第二式をma=Fに代して
$$mfrac {v^{2}}{(R+h) }=Gfrac {Mm}{(R+h)^{2}} $$
がこの円動力學(xué)になります.この式をvについて解くと、
$$v^{2}=Gfrac {M}{R+h}$$
$$v=sqrt {frac {GM}{R+h}}$$
従って,初速度vが上を満たしていれば的條件下,地球周期回到し続けます。
第一宇宙速度的計算
では第一宇宙速度っていきます的解釋與計算。
第一宇宙速度是地面高度(海面)和地球高度(地面下落)并且需要初速度。すなわち、第一ほど計算したvを使って、
$$v=sqrt {frac {GM}{R+h}}$$
の式のh(身高)が0の時です。
従って、hに0を替補(bǔ)すると第一宇宙速度v1は、
$$v1=sqrt {frac {GM}{R+0}}$$
$$v1=sqrt {frac {GM}{R}}$$
ここで実記に、$$v=sqrt {frac {GM}{R}}$$に値を替代して見ます。
萬有引力定數(shù):G=6.7×10-11 (m3)/(s2×Kg)
地球半徑R=6400×103(m),
地球質(zhì)量M=6×1024(Kg)
とすると、(分かりやすい様にかなりきれいな數(shù)值にしています.実記の測試験では、文のまま出問題されるか、必要(ならば數(shù)値が和えられるのでそれに従ってください。)
$$v_{1}=sqrt {frac {GM}{R}}$$
代入 して、$$v_{1}=sqrt {frac {6.7× 10^{-11}×6×10^{24}}{6.4×10^{6}}}$$
$$v_{1}=sqrt {frac {6.7×6×10^{7}}{6.4}}$$
$$≒sqrt {6.28× 10^{7}}≒7.9×10^{3}(米/秒)$$
従って、大鑒な計算ですが第一宇宙速度は7.9(公里/秒)と計算できることがわかります。
引力和萬有引力之間的關(guān)系用于確定宇宙的速度以及如何找到它。
引力=萬有引力?第一種宇宙速度推導(dǎo)方法
在地,在地,在地,遠(yuǎn)心力在地。
つまり、重力(mg:gは重力加速度)=萬有引力ー遠(yuǎn)心力となるのですが、
高中的標(biāo)準(zhǔn)就是距離遠(yuǎn),忽略專注能力,就考了。 (萬有引力比萬有引力小,而且太強(qiáng)了)
そこで、表面接近では。 以下公式與に成り立ちます類似。
$$mg=Gfrac {Mm}{(R+0) ^{2}}$$
この式より,固定數(shù)重力G和重力加速度gは
$$g=Gfrac {M}{(R) ^{2}}$$
このように表すことができます。
$$g=frac {GM}{R^{2}}? gR=frac {GM}{R}より、$$
$$ここで、v_{1}=sqrt {frac {GM}{R}}に上のstyleを$$
將形狀的形狀代入形狀
$$v_{1}=sqrt {gR}$$
g(重力加速度)を9.8(m/s2)、R(地球半徑)を6.4×106(m)として、
$$begin{}v_{1}=sqrt {9.8×6.4× 10^{6}}\
=sqrt {}0end{}$$
これを計算すると,第一宇宙速度v1≒7.92×103(m/s)
よって、こちらの方法でも第一宇宙速度v1=7.9(km/s)と導(dǎo)出できました。
第一宇宙速度第二章宇宙速度(第二宇宙速度)
這次的のまとめ
?第一宇宙速度為とは,高度為がほぼ0,地面和水面為理想狀態(tài)で循環(huán)返回し続けるために必要初速度のことです。
?萬有引力、向心力、運(yùn)動、利用、宇宙速度、問題解決、頻率問題、頻率問題、頻率問題、如何解決問題、如何解決問題
?萬有引力≒mg(重力)を利用しても第一宇宙速度を請出來めることがます。
?また、題によっては萬有引力公式から重力加速度を推導(dǎo)させる事もあるので、
這次的風(fēng)格灑脫,出來的就是大剪裁。
內(nèi)容太多了,第一部勉強(qiáng)夠用第三宇宙速度,原創(chuàng)內(nèi)容太多了。
一次読んで結(jié)束わりではなく第三宇宙速度,も繰り返回し読んで,次に題集などで実記に計算してみて下さい!
下次,這次給大家介紹一下第二宇宙速度中心していきます的解說。
第二宇宙速度????とケプラーの3法則を読む
我做到了!
第1章 妹子
第二章:《第二宇宙速度與引力位置及其為負(fù)的原因》を読む。
第三章:“徹底解釋引力三大規(guī)則!(萬有引力融合問題)”を読む。