第一宇宙速度怎么计算
第一宇宙速度,又称作轨道速度,是一个重要的天文物理概念,是指物体在一个封闭轨道上保持稳定运行而不会被引力拉回或者抛出的最小速度。下面会讲解如何计算第一宇宙速度。
具体计算第一宇宙速度可用以下公式表示:
v=sqrt(GM/R)
其中,G是万有引力常数,M是中心天体的质量,R是物体到中心天体的距离。
那么具体如何使用这个公式呢?首先,你需要知道以下三个参数的具体值。
1. 万有引力常数G:这是一个固定值,G=6.674 × 10^-11 m³/kg·s²。
2. 中心天体的质量M:取决于你需要计算物体在哪一个天体的运动。例如,如果计算地球上物体的第一宇宙速度,你需要知道地球的质量M。地球的质量约为5.972 × 10^24 kg。每个天体的质量不同,需要根据实际情况选择正确的值。
3. 物体到中心天体的距离R:这也是一个变量,根据实际情况选择。如果你想计算的是物体在离地面200km的轨道上的第一宇宙速度,那么R的值应该是地球半径(约为6,371km)与200km的和,即6571 km。
然后,将这些值代入到上面的计算公式即可求解第一宇宙速度。
这篇文章以计算在地球上的第一宇宙速度为例,引力和质量的信息可以在不同的天体上进行调整,计算出不同天体的第一宇宙速度。正如我们每天生活在地球上,被地球的引力牵引着,同样的,无论在火星,月球,甚至是太阳,都有自己的引力,以不同的第一宇宙速度链接着宇宙中的每一处。
第一,第二,第三,第四宇宙速度分别是多少?
第一,第二,第三,第四宇宙速度分别是:7.9km每秒,11.2km每秒,16.7km每秒,110-120km每秒。
1、第一宇宙速度
众所周知,第一宇宙速度是指物体紧贴地球表面作圆周运动的速度(也是人造地球卫星的最小发射速度,也是最大绕行速度),其速度为7.9km每秒。
2、第二宇宙速度
第二宇宙速度是指物体完全摆脱地球引力束缚,飞离地球的所需要的最小初始速度,其速度为11.2km每秒。
3、第三宇宙速度
第三宇宙速度是指在地球上发射的物体摆脱太阳引力束缚,飞出太阳系所需的最小初始速度,其速度为16.7km每秒。
4、第四宇宙速度
所谓第四宇宙速度,是指在地球上发射的物体摆脱银河系的引力束缚,飞出银河系所需最小初始速度,大约为110-120km/s,指在银河内绝大部分地方所需要的航行速度。
扩展资料:
第二宇宙速度计算方式:
假设在地球上将一颗质量为m的发射到绕太阳运动的轨道需要的最小发射速度为V;此时卫星绕太阳运动可认为是不受力,其他星体距离地球无穷远;认为无穷远处是引力0势面,并且发射速度是最小速度,则卫星刚好可以到达无穷远处。
由动能定理得:1/2*mV^2-GMm/r^2 ?=0,解得V=√(2GM/r^2),这个值正好是第一宇宙速度的√2倍。
第三宇宙速度计算方式:
G*M*m/r^2 = m*(v^2)/r G引力常数,M被环绕天体质量,m环绕物体质量,r环绕半径,v速度。
得出v^2 = G*M/r,月球半径约1738公里,是地球的3/11。质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81。
月球的第一宇宙速度约是1.68km/s。再根据:V^2=GM(2/r-1/a) a是人造天体运动轨道的半长径。a→∞,得第二宇宙速度V2=2.38km/s.
一般:第二宇宙速度V2等于第一宇宙速度V1乘以√2。
参考资料来源:百度百科-第六宇宙速度
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