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地球的第一宇宙速度是多少
第一宇宙速度7.9千米/秒;第二宇宙速度11.2千米/秒。
1、第一宇宙速度的推导:
解得GM=V²r,将R地=6.375×106m,地球质量M=5.965×10^24kg,万有引力常数6.67259×10^-11米^3/(千克·秒^2)代入
并开平方,得v≈7.9km/s
2、第二宇宙速度即逃逸速度,一物体的动能等于该物体的重力势能的大小时的该物体的速率。逃逸速度一般描述为摆脱一重力场的引力束缚飞离那重力场所需的最低速率。
扩展资料:
第一宇宙速度的应用:
1、航天器:
火箭的质量比是火箭起飞时的质量(包括推进剂在内的质量)与发动机关机(熄火)时刻的火箭质量(火箭的结构质量,即净重)之比。因此,质量比较大,就意味着火箭的结构质量小,所携带的推进剂多。火箭可分为单级和多级,多级火箭又可分为串联、并连联、串并联相结合。
一般来说,火箭级数越多它的动能越大,但是理论计算和实践经验表明,每增加1份有效载荷,火箭需要增加10份以上的质量来承受,随着火箭级数的增加,使最下面的一级和随后的几级变得越来越庞大,以致于无法起飞。多级火箭一般不超过4级。
2、人造卫星
例如气象卫星、勘测卫星、通讯卫星、军事卫星等。
3、航天飞行器
发射无人/载人航天飞行器、星际旅行飞行器、运货飞船以及空间站。
参考资料来源:百度百科-第一宇宙速度
参考资料来源:百度百科-第二宇宙速度
第一宇宙速度是多少马赫
第一宇宙速度:7900m/s,马赫(即音速):340m/s,7900/340=23.2马赫,马赫数等于当时当地的音速的倍数,在不同高度、温度、湿度,音速不同,所以马赫数是一个相对的速度表示方法。
宇宙速度都是指发射速度
第一宇宙速度V1是能使发射的天体绕地球(或其他发射卫星的天体)表面做匀速圆周运动的最小发射速度,所以又叫环绕速度
第二宇宙速度V2能使发射的天体脱离地球(或其他发射卫星的天体)引力范围沿椭圆轨道运动的最小发射速度
第三宇宙速度V3能使发射的天体脱离恒星引力范围沿椭圆轨道运动的最小发射速度
当V1<V<V2,物体将沿椭圆轨道绕行星运动,成为人造卫星
当V2<V<V3,物体将沿椭圆轨道绕恒星运动,成为人造行星
从地球表面发射飞行器,飞行器环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的最小速度,分别称为第一、第二、第三宇宙速度。早期,人们在探索航天途径时,为了估计克服地球引力、太阳引力所需的最小能量,引入了三个宇宙速度的概念。假设地球是一个圆环,周围也没有大气,物体能环绕地球运动的最低的轨道就是半径与地球半径相同的圆轨道。这时物体具有的速度是第一宇宙速度,大约为7.9公里/秒。物体在获得这一水平方向的速度以后,不需要再加动力就可以环绕地球运动。
地球上的物体要脱离地球引力成为环绕太阳运动的人造行星,需要的最小速度是第二宇宙速度。第二宇宙速度为11.2公里/秒,是第一宇宙速度的2倍。地面物体获得这样的速度即能沿一条抛物线轨道脱离地球。地球上物体飞出太阳系相对地心最小速度称为第三宇宙速度,它的大小为16.6公里/秒。地面上的物体在充分利用地球公转速度情况下再获得这一速度后可沿双曲线轨道飞离地球。当它到达距地心93万公里处,便被认为已经脱离地球引力,以后就在太阳引力作用下运动。这个物体相对太阳的轨道是一条抛物线,最后会脱离太阳引力场飞出太阳系。一些特殊的轨道速度,如环绕速度、逃逸速度,有时也被分别称为第一、第二宇宙速度。
第一宇宙速度多少
第一宇宙速度是7.9千米/秒。第一宇宙速度就是指物体在环绕地球做匀速圆周运动所需要达到的速度,因为第一宇宙速度被广泛运用在航空航天领域当中,因此也就有了“航天器最小发射速度”和“航天器最大运行速度”的别称。
科学原理:
在地面上向远处发射炮弹,炮弹速度越高飞行距离越远,当炮弹的速度达到“7.9千米/秒”时,炮弹不再落回地面(不考虑大气作用),而环绕地球作圆周飞行,这就是第一宇宙速度。
第一宇宙速度也是人造卫星在地面附近绕地球做“匀速圆周运动”所必须具有的速度。但是随着高度的增加,地球引力下降,环绕地球飞行所需要的飞行速度也降低,所有航天器都是在距地面很高的大气层外飞行,所以它们的飞行速度都比第一宇宙速度低。
人造卫星在地面附近(高度忽略)绕地球做匀速圆周运动时,其轨道半径近似等于地球半径R,其向心力为地球对卫星的万有引力,其向心加速度近似等于地面处的重力加速度。物体所受重力=万有引力=航天器沿地球表面作圆周运动时向心力。
以上内容参考百度百科—第一宇宙速度
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