1樓:天頂星
樓上說了很多,但個人感覺也比較亂。我嘗試著用我的思路來解釋一下這個問題。
處理這個問題最關鍵的是利用能量守恆。
第三宇宙速度指的是飛行器可以離開太陽系的速度,極限狀況是到達距離太陽無限遠處動能等於零。很明顯,這樣理想的情況下飛行器的動能和勢能都是零。
再來看看地球上的情況,飛行器對於太陽的勢能為-gmm/r,m太陽質量,m飛行棋質量(可約),r日地距離。除了m之外都是常數吧。那飛行器需要多少動能呢?
gmm/r=0.5mv^2
很容易得出v了吧,但是這個v算出來應該是46km/s左右,和我們平常說的16.7有些差距。
那是因為我們還可以利用地球的公轉來提供初速度,這樣可以使得所需的能量更少一些。
所以第三宇宙速度是(根號2-1)*地球公轉速度。
2樓:匿名使用者
g*m*m/r^2 = m*(v^2)/r g引力常數,m被環繞天體質量,m環繞物體質量,r環繞半徑,v速度。 第三宇宙速度
得出v^2 = g*m/r,月球半徑約1738公里,是地球的3/11。質量約7350億億噸,相當於地球質量的1/81。 月球的第一宇宙速度約是1.
68km/s. 再根據:v^2=gm(2/r-1/a) a是人造天體運動軌道的半長徑。
a→∞,得第二宇宙速度v2=2.38km/s. 一般:
第二宇宙速度v2等於第一宇宙速度v1乘以√2(其中,本句數字前的符號為根號)。 第三宇宙速度v3較難: 我以地球打比方吧,繞太陽運動的平**速度為29.
8km/s。在地球軌道上,要使人造天體脫離太陽引力場的逃逸速度為42.1km/s。
當它與地球的運動方向一致的時候,能夠充分利用地球的運動速度,在這種情況下,人造天體在脫離地球引力場後本身所需要的速度僅為兩者之差v0=12.3km/s。設在地球表面發射速度為v3,分別列出兩個活力公式並且聯立:
v3^2-v0^2=gm(2/r-2/d) 其中d是地球引力的作用範圍半徑,由於d遠大於r,因此和2/r這一項比起來的話可以忽略2/d這一項,由此就可以計算出: v3=16.7km/s,也就是第三宇宙速度
3樓:匿名使用者
v3=16.7km/s,記住就行了
4樓:愛因斯坦
高中物理有的。你還是初中嗎。
第一、第二、第三宇宙速度怎樣計算出來的
5樓:匿名使用者
宇宙速度:
設地球和衛星的質量分別為m和m,衛星到地心的距離為r,衛星運動的速度為v.
由於衛星運動所需的向心力是由萬有引力提供的,所以,
對於靠近地面的衛星,可以認為此時的r近似等於地球半徑r,把r用地球半徑r代入,可以求出:
這就是人造地球衛星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的速度,叫做第一宇宙速度.
1,第一宇宙速度
從上式可以看出: ,衛星離地心越遠,它執行的速度越慢.
衛星作圓周運動的半徑越大,執行速度越小.
1,第一宇宙速度:v=7.9km/s (地面附近,勻速圓周運動)
2,第二宇宙速度:當物體的速度大於或等於11.2km/s時,衛星就會脫離地球的吸引,不在繞地球執行.我們把這個速度叫第二宇宙速度.達到第二宇宙速度的還受到太陽的引力.
如果人造地球衛星進入地面附近的軌道速度大於7.9km/s,而小於11.2km/s,它繞地球運動的軌跡是橢圓.
11.2km/s>v>7.9km/s
3,第三宇宙速度:如果物體的速度等於或大於16.7km/s,物體就擺脫了太陽引力的束縛,飛到太陽系以外的宇宙空間去.我們把這個速度叫第三宇宙速度.
宇宙第一、二、三速度是根據什麼怎麼算出來的
第一,第二,第三,第四宇宙速度分別是多少?
6樓:慧康在家鄉
人類能超越光速嗎?從第一到第七宇宙速度分別是什麼?漲知識了
第三宇宙速度是多少?
7樓:佼丹厙琬
從研究兩個質點在萬有引力作用下的運動規律出發,人們通常把航天器達到環繞地球、脫離地球和飛出太陽系所需要的最小速度,分別稱為第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度。
第一宇宙速度(v1)
航天器沿地球表面作圓周運動時必須具備的速度,也叫環繞速度。按照力學理論可以計算出v1=7.9公里/秒。航天器在距離地面表面數百公里以上的高空執行,地面對航天器引力比在地面時要小,故其速度也略小於v1。
第二宇宙速度(v2)
當航天器超過第一宇宙速度v1達到一定值時,它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽執行的人造行星,這個速度就叫做第二宇宙速度,亦稱逃逸速度。按照力學理論可以計算出第二宇宙速度v2=11.2公里/秒。由於月球還未超出地球引力的範圍,故從地面發射探月航天器,其初始速度不小於10.848公里/秒即可。
第三宇宙速度(v3)
從地球表面發射航天器,飛出太陽系,到浩瀚的銀河系中漫遊所需要的最小速度,就叫做第三宇宙速度。按照力學理論可以計算出第三宇宙速度v3=16.7公里/秒。需要注意的是,這是選擇航天器入軌速度與地球公轉速度方向一致時計算出的v3值;如果方向不一致,所需速度就要大於16.7公里/秒了。
可以說,航天器的速度是掙脫地球乃至太陽引力的惟一要素,目前只有火箭才能突破宇宙速度
8樓:祖昱聶朵兒
從地球表面出發,為擺脫太陽系引力場的束縛,飛向恆星際空間所需的最小速度,其值約為16.7km/s。
9樓:科學放映室
第三宇宙速度有多大?
10樓:宇宙空間飛船
第一到第三宇宙速度?
第一宇宙速度是怎麼算出來的?
11樓:陰國英寸女
第一宇宙速度是7.9km/s
第二宇宙速度是11.2km/s
第三宇宙速度是17.6km/s
第一宇宙速度的計算估計學了物理必修2的人都該會了,但是那兩種方法都不是牛頓大叔最早提出的,他最早想的,是大炮的問題,進而推導得出的結論。
物理必修2上有兩個方法,分別如下:
1:根據環繞的平衡條件(拱橋問題),把地球表面看作一個半徑6371km的曲面求解,得到:
2:根據萬有引力的平衡條件,有:
(結果就不說了,一樣的)
這兩種方法看起來都很容易,但是牛頓當時思考問題的時候並沒有向心力和萬有引力的公式,這些都是他後來得出的,得出的方法,也來自於這次思考。這就是牛頓首次提出的計算環繞速度的方法——幾何法
3:幾何法
幾何法貌似跟物理沾不上邊,但是具體來說,這反而是當時唯一能想到的方法,牛頓的智慧真的很禾口訁皆
不錯,就是這個圖,地球的半徑是r,如果沿地表切線方向射出一物體初速度是v0(這裡的角度畫的不合適,v0ro應該是90°),則它在它射出的第一秒內,在豎直方向上要下落5m,只有水平方向離開地表的速度達到5m/s,才能使物體保持在軌道上執行,這樣對第1s內該物體的運動分析,由勾股定理得:
就這樣,牛頓得到了第一宇宙速度的值,並且由此(這種方法)產生了其它的一些發現,這些發現,我下回再做分析。
12樓:
第一宇宙速度(v1) 航天器沿地球表面作圓周運動時必須具備的速度,也叫環繞速度。第一宇宙速度兩個別稱:航天器最小發射速度、航天器最大執行速度。
在一些問題中說,當某航天器以第一宇宙速度執行,則說明該航天器是沿著地球表面執行的。按照力學理論可以計算出v1=7.9公里/秒。航天器在距離地面表面數百公里以上的高空執行,地面對航天器引力比在地面時要小,故其速度也略小於v1。
第二宇宙速度(v2)當航天器超過第一宇宙速度v1達到一定值時,它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽執行的人造行星,這個速度就叫做第二宇宙速度,亦稱逃逸速度。按照力學理論可以計算出第二宇宙速度v2=11.2公里/秒。由於月球還未超出地球引力的範圍,故從地面發射探月航天器,其初始速度不小於10.848公里/秒即可。
第三宇宙速度(v3)從地球表面發射航天器,飛出太陽系,到浩瀚的銀河系中漫遊所需要的最小速度,就叫做第三宇宙速度。按照力學理論可以計算出第三宇宙速度v3=16.7公里/秒。需要注意的是,這是選擇航天器入軌速度與地球公轉速度方向一致時計算出的v3值;如果方向不一致,所需速度就要大於16.7公里/秒了。
可以說,航天器的速度是掙脫地球乃至太陽引力的惟一要素,目前只有火箭才能突破宇宙速度。
第四宇宙速度(v4)宇宙速度的一級,預計物體具有110~120km/s的速度時,就可以脫離銀河系而進入河外星系,這個速度叫做第四宇宙速度。
由於航天器在地球稠密大氣層以外極高真空的宇宙空間以類似自然天體的運動規律飛行,所以實現航天首先要尋找不依賴空氣而又省力的運載工具。
火箭本身既攜有燃燒劑,又帶有氧化劑,能夠在太空中飛行。但要掙脫地球引力和克服空氣阻力飛出地球,單級火箭還做不到,必須用多級火箭接力,逐級加速,最終才能達到宇宙速度要求的數值。
現代運載火箭由箭體結構、動力裝置、制導和控制系統、遙測系統、外測系統、安全自毀和其他附加系統構成,各級之間靠級間段和分離機構連線,航天器裝在末級火箭的頂端位置,通過分離機構與末級火箭相連;航天器外面裝有整流罩,以便在發射初始階段保護航天器。
運載火箭的技術指標,包括運載能力、入軌精度、火箭對不同重量的航天器的適應能力和可靠性。航天器的重量和軌道不同,所需火箭提供的能量和速度也各不相同,各種軌道與速度之間有一定的對應關係。如把航天器送入185公里高的圓形軌道執行所需的速度為7.8公里/秒;航天器進入1000公里高的圓形軌道執行所需速度為8.3公里/秒;航天器進入地球同步轉移軌道執行所需速度為10.25公里/秒;航天器探測太陽系所需速度為12~20公里/秒等。
直到今天,只有依靠火箭才能突破宇宙速度,實現人類飛天的理想
第一宇宙速度如何計算?
13樓:
第一宇宙速度(v1) 航天器沿地球表面作圓周運動時必須具備的速度,也叫環繞速度。第一宇宙速度兩個別稱:航天器最小發射速度、航天器最大執行速度。
在一些問題中說,當某航天器以第一宇宙速度執行,則說明該航天器是沿著地球表面執行的。按照力學理論可以計算出v1=7.9公里/秒。航天器在距離地面表面數百公里以上的高空執行,地面對航天器引力比在地面時要小,故其速度也略小於v1。
第二宇宙速度(v2)當航天器超過第一宇宙速度v1達到一定值時,它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽執行的人造行星,這個速度就叫做第二宇宙速度,亦稱逃逸速度。按照力學理論可以計算出第二宇宙速度v2=11.2公里/秒。由於月球還未超出地球引力的範圍,故從地面發射探月航天器,其初始速度不小於10.848公里/秒即可。
第三宇宙速度(v3)從地球表面發射航天器,飛出太陽系,到浩瀚的銀河系中漫遊所需要的最小速度,就叫做第三宇宙速度。按照力學理論可以計算出第三宇宙速度v3=16.7公里/秒。需要注意的是,這是選擇航天器入軌速度與地球公轉速度方向一致時計算出的v3值;如果方向不一致,所需速度就要大於16.7公里/秒了。
可以說,航天器的速度是掙脫地球乃至太陽引力的惟一要素,目前只有火箭才能突破宇宙速度。
第四宇宙速度(v4)宇宙速度的一級,預計物體具有110~120km/s的速度時,就可以脫離銀河系而進入河外星系,這個速度叫做第四宇宙速度。
由於航天器在地球稠密大氣層以外極高真空的宇宙空間以類似自然天體的運動規律飛行,所以實現航天首先要尋找不依賴空氣而又省力的運載工具。
火箭本身既攜有燃燒劑,又帶有氧化劑,能夠在太空中飛行。但要掙脫地球引力和克服空氣阻力飛出地球,單級火箭還做不到,必須用多級火箭接力,逐級加速,最終才能達到宇宙速度要求的數值。
現代運載火箭由箭體結構、動力裝置、制導和控制系統、遙測系統、外測系統、安全自毀和其他附加系統構成,各級之間靠級間段和分離機構連線,航天器裝在末級火箭的頂端位置,通過分離機構與末級火箭相連;航天器外面裝有整流罩,以便在發射初始階段保護航天器。
運載火箭的技術指標,包括運載能力、入軌精度、火箭對不同重量的航天器的適應能力和可靠性。航天器的重量和軌道不同,所需火箭提供的能量和速度也各不相同,各種軌道與速度之間有一定的對應關係。如把航天器送入185公里高的圓形軌道執行所需的速度為7.8公里/秒;航天器進入1000公里高的圓形軌道執行所需速度為8.3公里/秒;航天器進入地球同步轉移軌道執行所需速度為10.25公里/秒;航天器探測太陽系所需速度為12~20公里/秒等。
直到今天,只有依靠火箭才能突破宇宙速度,實現人類飛天的理想
第一列1第二列2,3,4第三列5,6,7,8,,9第
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