物體繞著地球做圓周運動,半徑為地球半徑R,萬有引力提供向心力,并用黃金代換將GM代換成gR2根據圓周運動公式帶入數據可得。
由萬有引力定律可得:
GMm/r^2=mg
于是得出gr^2=GM(黃金公式)
GMm/r^2=mv^2/r
于是v=根號下(GM/r)
由以上的式子可求得:v=根號下(gr^2/r)= 根號下(gr)
注:M是地球質量.r是地球半徑.g是地表的重力加速度.
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).由于F0到F1中力是變化的,為此采取近似方法:
01=G
這樣由于 ,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)