宇宙速度

科學知識 9547 468 2014-11-24

宇宙速度是指物體達到11.2千米/秒的運動速度時能擺脫地球引力束縛的一種速度。在擺脫地球束縛的過程中,在地球引力的作用下它並不是直線飛離地球,而是按拋物線飛行。脫離地球引力後在太陽引力作用下繞太陽運行。若要擺脫太陽引力的束縛飛出太陽系,物體的運動速度必須達到16.7千米/秒。那時將按雙曲線軌跡飛離地球,而相對太陽來說它將沿拋物線飛離太陽。

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。我們知道,必須始終有一個與離心力大小相等,方向相反的力作用 在航天器上。在這裡,我們正好可以利用地球的引力。因為地球對物體的引力,正好與物體 作曲線運動的離心力方向相反。經過計算,在地面上,物體的運動速度達到7.9千米/秒時,它所產生的離心力,下好與地球對它的引力相等。這個速度被稱為環繞速度。

上述使物體繞地球作圓周運動的速度被稱為第一宇宙速度;擺脫地球引力束縛,飛離地球的 速度叫第二宇宙速度;而擺脫太陽引力束縛,飛出太陽系的速度叫第三宇宙速度。根據萬有引力定律,兩個物體之間引力的大小與它們的距離平方成反比。因此,物體離地球中心的距 離不同,其環繞速度(第一宇宙速主)和脫離速度(第二宇宙速度)有不同的數值。



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