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第二宇宙速度是多少

第二宇宙速度是多少的答案是:11.2km/s

第二宇宙速度是多少

人造天體無動力脱離地球引力束縛所需的最小速度。若不計空氣阻力,它的數值大小為11.2km/s。是第一宇宙速度的√2倍。

逃逸速度(Escape Velocity):在星球表面垂直向上射出一物體,若初速度小於星球逃逸速度,該物體將僅上升一段距離,之後由星球引力產生的加速度將最終使其下落。

若初速度達到星球逃逸速度,該物體將完全逃脱星球的引力束縛而飛出該星球。需要使物體剛剛好逃脱星球引力的這一速度叫逃逸速度。 天體表面上物體擺脱該天體萬有引力的束縛飛向宇宙空間所需的最小速度。例如,地球的脱離速度為11.2公里/秒(即第二宇宙速度)。

1、第一宇宙速度

人類的航天活動,並不是一味地要逃離地球。特別是當前的應用航天器,需要繞地球飛行,即讓航天器作圓周運動。要作圓周運動,必須始終有一個力作用在航天器上。其大小等於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=mv2/R,其中v2/R是物體作圓周運動的向心加速度。在這裏,正好可以利用地球的引力,在合適的軌道半徑和速度下,地球對物體的引力,正好等於物體作圓周運動的向心力。第一宇宙速度又稱環繞速度。實際上,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,必需在150千米的飛行高度上,才能繞地球作圓周運動。在此高度下的環繞速度為7.9千米/秒。

2、第二宇宙速度

第二宇宙速度又稱為逃逸速度,指物體完全擺脱地球引力束縛,飛離地球的所需要的最小初始速度。同樣,由於地球表面稠密的大氣層,航天器難以這樣高的初始速度起飛,實際上,航天器是先離開大氣層,再加速完成脱離的(例如先抵達近地軌道,再在該軌道加速)。在這高度下,航天器的脱離速度較小,約為11.2千米/秒。

3、第三宇宙速度

第三宇宙速度又稱為脱離速度,是指在地球上發射的物體擺脱太陽引力束縛,飛出太陽系所需的最小初始速度,約為16.7km/s。本來,在地球軌道上,要脱離太陽引力所需的初始速度為42.1千米/秒,但地球繞太陽公轉時令地面所有物體已具有29.8千米/秒的初始速度,故此若沿地球公轉方向發射,只需在脱離地球引力以外額外再加上12.3千米/秒的速度,本來逃逸速度是一個無方向概念,但第三宇宙速度由於要藉助地球公轉的初始速度,所以額外疊加的12.3千米/秒的速度方向應與地球公轉速度方向相同。

4、第四宇宙速度

第四宇宙速度是指在地球上發射的物體擺脱銀河系引力束縛,飛出銀河系所需的最小初始速度。但由於人們尚未知道銀河系的準確大小與質量,因此只能粗略估算,其數值在110~120千米/秒之間。而實際上,仍然沒有航天器能夠達到這個速度。

宇宙速度的概念也可應用於在其他天體發射航天器的情況。例如計算火星的環繞速度和逃逸速度,只需要把公式中的M、R、g換成火星的質量、半徑、表面重力加速度即可。

標籤: 宇宙速度
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