什么是第一宇宙速度
第一宇宙速度也叫環繞速度,是指一個物體圍繞地球作圓周運動時必須具備的最小速度,也是航天器的最小發射速度。
其實就是在地面上讓一個物體作平拋運動時,物體在垂直方向下落程度正好等于地面弧度時的速度。這個速度是該物體向前作慣性運動與向下作自由落體運動的矢量合成速度。
這個速度是這樣計算出來的:
物體所受重力=萬有引力= 物體沿地球表面作圓周運動時向心力
即:mg=GMm/r^2=mv^2/r
式中,前面是重力,中間是萬有引力,后面是圓周運動向心力。
中間那部分用不到,就是:mg=mv^2/r
約分后,v^2=gr
其中r為地球半徑,等于6.37×10^6(m)。g為9.8(m/s^2)。
代入上式,乘一下,再開方,v=7901(m/s),或v=7.9(km/s)
即:第一宇宙速度是7.9千米/秒。
說它是最小發射速度,是因為如果小于這個速度,航天器就不能環繞地球飛行,航天器就會飛行一段時間后落回地面。打個比方,向前使勁扔一塊石頭,扔出去的速度越大,石頭飛出去的距離越遠。當以某個速度扔出去時,石頭下落的弧度正好等于地球表面彎曲的弧度時,這塊石頭就不會落回地面了,它就會永遠環繞地球飛行(忽略大氣阻力等其他因素),它就是一顆人造衛星了。而這個速度就是第一宇宙速度。所以說,第一宇宙速度是最小發射速度。
說它是最大環繞速度,還是看上面的公式。在公式中,速度與半徑成平方反比,就是說,航天器的飛行軌道半徑越大,當它保持向心力等于萬有引力時,它的飛行速度就越小。
第一宇宙速度是以軌道半徑與地球半徑相同為基礎計算出來的,但實際上沒有一顆人造衛星或航天器會擦著地皮飛行,總會有一定軌道高度的,至少要離開地球大氣層,也就是100公里高度。只要離開地面,具有了一定的軌道高度,它環繞地球飛行時的速度就會小于第一宇宙速度。一顆近地軌道人造衛星的線速度大約在7.8公里/秒左右,而一顆飛行在距離地面3.6萬公里高度的地球同步衛星的線速度就只有3.1公里/秒。所以說,第一宇宙速度是最大環繞速度。
什么是第一宇宙速度與第二宇宙速度?
第一宇宙速度(又稱環繞速度):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)。大小為7.9km/s
——計算方法是V‵=gR
(g是重力加速度,R是星球半徑)
第二宇宙速度(又稱逃逸速度):是指物體完全擺脫地球引力束縛,飛離地球的所需要的最小初始速度。大小為11.2km/s
什么是宇宙第一速度
第一宇宙速度(V1)是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。
V1的推導:
物體所受重力=萬有引力=
航天器沿地球表面作圓周運動時向心力
即mg=GMm/r^2=mv^2/r
mg=mv^2/r
所以v^2=gr
R地=6.4*10^6
m
g=9.8
m/s^
v=
7.9
km/s
第一宇宙速度多少 第一宇宙速度指什么
1、第一宇宙速度是7.9千米/秒。
2、第一宇宙速度就是指物體在環繞地球做勻速圓周運動所需要達到的速度,因為第一宇宙速度被廣泛運用在航空航天領域當中,因此也就有了“航天器最小發射速度”和“航天器最大運行速度”的別稱。
第一宇宙速度是什么
第一宇宙速度又稱航天器最小發射速度、航天器最大運行速度,指物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度,由牛頓提出,大小約為7.9公里每秒。航天器在距離地面表面數百公里以上的高空運行,地球對航天器引力比在地面時要小。在此高度下的環繞速度為7.8千米每秒。
人造衛星在地面附近(高度忽略)繞地球做勻速圓周運動時,其軌道半徑近似等于地球半徑,其向心力為地球對衛星的萬有引力,其向心加速度近似等于地面處的重力加速度。
第一宇宙速度是什么?
第一宇宙速度,又稱為環繞速度,是指在地球上發射的物體繞地球飛行作圓周運動所需的最小初始速度。按照力學理論可以計算出v1(第一宇宙速度)=7.9 km/s。
要作圓周運動,必須始終有一個力作用在航天器上。其大小等于該航天器運行線速度的平方乘以其質量再除以公轉半徑,即F=(m*v*v)/R,其中v*v/R是物體作圓周運動的向心加速度。
第一宇宙速度的計算公式是:G*M*m/R*R=(m*v1*v1)/R,v1=√(G*M/R)=7.9 km/s。
擴展資料:
由于地球表面存在稠密的大氣層,航天器不可能貼近地球表面作圓周運動,必須在150公里的飛行高度上才能作圓周運動。在此高度的環繞速度為7.8公里/秒。
第一宇宙速度別稱:航天器最小發射速度、航天器最大運行速度、環繞速度。
人造衛星在地面附近繞地球做勻速圓周運動時,其軌道半徑近似等于地球半徑 R,其向心力為地球對衛星的萬有引力,其向心加速度近似等于地面處的重力加速度。
第三宇宙速度v3為從地球表面發射航天器,飛出太陽系,到浩瀚的銀河系中漫游所需要的最小速度。
第一宇宙速度為人造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。
參考資料來源:百度百科-第一宇宙速度