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第一宇宙速度與第二宇宙速度的公式推導及解析

更新時間:2024-08-22 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

航天i4T物理好資源網(原物理ok網)

器沿地球表面圓周運動時對物體施加的第一宇宙速度的引力=引力=向心力i4T物理好資源網(原物理ok網)

即,mg=GMm/r^2=mv^2/ri4T物理好資源網(原物理ok網)

mg=mv^2/ri4T物理好資源網(原物理ok網)

所以 v^2=gri4T物理好資源網(原物理ok網)

R = 6.4*10^6 米 g = 9.8 米/秒^i4T物理好資源網(原物理ok網)

v= 7.9 km/s 第二宇宙速度假設將質量為 m 的衛星發射到地球上圍繞太陽的軌道所需的最小發射速度為 V;地球的半徑是r;i4T物理好資源網(原物理ok網)

此時,衛星繞太陽運動可以認為不受地球的引力作用,與地球的距離是無限的;i4T物理好資源網(原物理ok網)

考慮到無窮大是引力勢能0勢面,發射速度是最小速度,那么衛星就可以剛好達到無窮大i4T物理好資源網(原物理ok網)

第一宇宙速度計算公式i4T物理好資源網(原物理ok網)

由動能定理i4T物理好資源網(原物理ok網)

(mV^2)/2-GMm/r^2*dr=0;i4T物理好資源網(原物理ok網)

通過微積分 DR=Ri4T物理好資源網(原物理ok網)

該溶液產生V2=√(2GM/r)。i4T物理好資源網(原物理ok網)

第一宇宙速度的公式是i4T物理好資源網(原物理ok網)

V1=√(GM/R)i4T物理好資源網(原物理ok網)

所以這個值正好是第一個宇宙√速度的 2 倍。計算宇宙速度的第三種方法:i4T物理好資源網(原物理ok網)

G*M*m/r^2 = m*(v^2)/r G 引力常數,M 被天質量包圍,m 被物體質量包圍,r 被半徑包圍,v 速度i4T物理好資源網(原物理ok網)

第一宇宙速度計算公式i4T物理好資源網(原物理ok網)

得到v^2=G*M/r,月球的半徑約為1738千米,是地球質量的3/11,約7350億噸,相當于地球質量的1/81i4T物理好資源網(原物理ok網)

月球的第一宇宙速度約為 1.68 公里/秒i4T物理好資源網(原物理ok網)

根據V^2=GM(2/r-1/a),a為人造天體軌道的半長徑.a→∞,第二宇宙速度V2=2.38km/si4T物理好資源網(原物理ok網)

一般:第二個宇宙速度 V2 等于第一個宇宙速度 V1 乘以 √2(其中這句話中數字前的符號是根數)。i4T物理好資源網(原物理ok網)

第三個宇宙速度 V3 更難:i4T物理好資源網(原物理ok網)

讓我以地球為例,圍繞太陽運動的平均線速度是29.8km/s。在地球軌道上貝語網校,人造天體脫離太陽引力場的逃逸速度為42.1km/s,當它與地球運動的方向一致時,可以充分利用地球的運動速度第一宇宙速度計算公式,在這種情況下第一宇宙速度計算公式,人造天體離開地球引力場后所需的速度只是兩者之間的之差V0=12.3km/s。地球表面的發射速度為V3,這兩個生命力公式單獨列出并鏈接起來:i4T物理好資源網(原物理ok網)

V3^2-V0^2=GM(2/r-2/d) 其中 d 是地球引力的半徑,由于 d 比 r 大得多,因此與 2/r 相比,2/d 可以忽略不計,由此可以計算出:i4T物理好資源網(原物理ok網)

V3 = 16.7km/s,這是第三宇宙速度。來自百度i4T物理好資源網(原物理ok網)

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