第一宇宙速度是指航天器沿地球表面做圆周运动时必须具有的速度,也叫绕圈速度。第一宇宙速度有两个绰号:飞船的最小发射速度和飞船的最大运行速度。在某些问题中,当航天器以第一宇宙速度运行时,意味着航天器沿着地球表面运行。根据力学理论,可以计算出v1 = 7.9 km/s。当飞船运行在距地面数百公里的[/k0/]高度时,飞船在地面上的重力小于在地面上的重力,因此其速度略小于V1。第一宇宙速度(V1)物体在地球近地面做匀速圆周运动的速度称为第一宇宙速度。
一、第一宇宙速度推导过程
在做第一次宇宙学推导时,了解到当卫星在地面附近匀速绕地球运动时(高度忽略),其轨道半径约等于地球半径R,其向心力为地球对卫星的万有引力,其向心加速度约等于地面重力加速度。
所以飞船沿地球表面做圆周运动时,物体上的引力=万有引力=向心力。在这里,我们可以利用地球引力。在合适的轨道半径和速度下,地球对物体的引力正好等于物体做圆周运动的向心力。
1、万有引力定律
f = gm1m 2/(r amp;sup2)(G = 6.67 amp时代;10N ampmiddotm)可以读作f等于g乘以M1M2和r的平方的商。
注意:
两个物体之间的吸引力
重力常数
M1:物体1的质量
M2:物体2的质量
r:两个物体之间的距离
2.航天器沿地球表面做圆周运动时,物体所受重力=万有引力=向心力的公式表示为:
mg=GMm/r
2 =毫伏
2/r
毫克=毫伏
2/r
解决v
2=gr
R = 6.37倍;10
6米,重力=9.8米/秒
2、和平方,得到
v= 7.9公里/秒
注:①第一个R是卫星的轨道半径,第二个R是地球的半径,G是重力加速度。但在计算第一宇宙速度时,假设卫星的轨道半径等于地球的半径。也就是卫星在地面的高度飞行。因此,两者是平等的。
②地面时g=GM/R
2,所以gR=GM/R,所以两个公式相等。
结论:两个公式的推导和具体含义不同,但数学结果相同。公式1适用范围更广,适用于任何轨道上的盘旋速度计算。公式2只能用来计算最小第一宇宙速度。
第二,第一宇宙速度的应用
卫星之类的东西。
航天器:发射无人/载人飞船、星际旅行飞船、货运飞船和空站。
三。关于第一宇宙速度的常见问题
1.第一宇宙速度的运行周期可以是60分钟吗?
你不能。第一宇宙速度7.9km/s,地球半径6400km,周长40192km,周期40192/7.9 = 5087(s)>;60分钟。
2.以第一宇宙速度运行的卫星运行周期可以是24小时吗?
不能。第一颗宇宙速度卫星的运行周期约为85分钟。
3.月球的第一宇宙速度?
月球的第一宇宙速度约为1.68 km/s。
相对宇宙速度
现在还在继续。如何超越宇宙速度,探索更广阔的宇宙奥秘,仍然是人们科技进步的追求。如果我们人类超越了宇宙的速度极限,我们能看到什么样的宇宙?
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