第一宇宙速度是7.9千米每秒,只有达到这个速度才能离开地球吗?
每秒7.9千米的初始速度,便可以成为地球的卫星,环绕地球运行而不会掉落,保持这个速度的条件能做到的话,也能飞出地球。这里非常有必要解释下何为“第一宇宙速度”,也就是达到第一宇宙速度之后,不需要任何外力作用就可以绕地球飞行(问题中有点不严谨,7.9千米每秒的速度并不能飞出地球,第二宇宙速度才能飞出地球)。上面的“不需要任何外力”是重点!当然,如果有外力作用,而且是持续的外力作用,力量还是无限的,那完全就是另一个问题了,与第一宇宙速度就没有任何关系了。
如果有持续强大的外力作用,不要说低于7.9公里每秒的速度了,任何再小的速度都能飞出地球,哪怕每秒0.00000001米每秒的速度都可以。但不同的是,这种强大的力量必须持续存在,只要力量一停止,物体马上就会被地球引力捕获,然后落到地面上(假设完美条件,宇宙中只有地球)。而达到第二宇宙速度之后,不需要任何外力,永远不会被地球引力捕获,只会绕着太阳系运转!
我们生活中经常会出现这种情况。比如说,你骑自行车上坡时,在上坡前通常会加速,如果加速很充分,上坡过程不需要任何外力也能上去,这就是第一宇宙速度的诠释。不过如果你力量足够大,在上坡前不需要任何加速也能爬上去,只不过你必须持续给自行车力量,而只要力量一旦停止,自行车就会倒退到坡下!
第一宇宙速度是说当一个物体达到某个发射速度的时候,它一旦被发生出去,就再也不会落回地面,而是开始环绕地球运行。就像我们以一定加角度自东向西扔石头,当石头出手速度不大的时候,它总会落到地面。然而,随着我们出手的速度越来越大,石头被仍的距离越来越远,其落地的地方也越来越远。假如我们力度够大,我们可以把石头直接扔到中东,力度再大点,可以跨过中东扔到欧洲,再大点,可以快过欧洲扔到美国,再大点力气,可以跨过美国扔到日本。如果再大点,甚至可以让石头绕地球一圈落会原地,如果再大点,石头就落不回来了,会一直绕着地球转。而这个时候石头落不会来的最低速度就是7900m/s,也就是第一宇宙速度。