Question

宇宙第一速度

Answer 1

【什么是宇宙速度（第一,第二,第三的大小和区别）】
第一宇宙速度 （又称环绕速度）：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）.大小为7.9km/s ——计算方法是V=√（gR），即是 V= sqrt(gR) (g是重力加速度，R是星球半径)第二宇宙速度 （又称脱离速度）：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.大小为11.2km/s第三宇宙速度 （又称逃逸速度）：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.其大小为16.7km/s.。
第一、二、三宇宙速度各是多少？第一、第二、第三宇宙速度各是多少
第一宇宙速度（V1） 航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度，也叫环绕速度.按照力学理论可以计算出V1=7.9公里/秒.航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行，地面对航天器引力比在地面时要小，故其速度也略小于V1.第二宇宙速度（V2） 当航天器超过第一宇宙速度V1达到一定值时，它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星，这个速度就叫做第二宇宙速度，亦称逃逸速度.按照力学理论可以计算出第二宇宙速度V2=11.2公里/秒.由于月球还未超出地球引力的范围，故从地面发射探月航天器，其初始速度不小于10.848公里/秒即可.第三宇宙速度（V3） 从地球表面发射航天器，飞出太阳系，到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小速度，就叫做第三宇宙速度.按照力学理论可以计算出第三宇宙速度V3=16.7公里/秒.需要注意的是，这是选择航天器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的V3值；如果方向不一致，所需速度就要大于16.7公里/秒了.可以说，航天器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的惟一要素，目前只有火箭才能突破宇宙速度.。
宇宙第一速度是多少？是什么意思？
在地球表面运动的物体，只有达到一定的速度（7.9千米/秒），才能脱离地球吸力范围，成为地球卫星，这个速度就称为第一宇宙速度。注意这是一个理论值，它是指在地球表面运动的卫星的绕行速度（试想能发射一颗紧贴地面飞行的卫星？显然是不能！），既不是地面火箭发射的初始速度，也不是卫星与火箭脱离时的速度。

第一宇宙速度的推导：人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，其轨道半径近似等于地球半径R，其向心力为地球对卫星的万有引力，其向心加速度近似等于地面处的重力加速度。

设地球质量为M.根据万有引力定律和匀速圆周运动的规律可得：G=m

解得：v=m/s=7.9 km/s 或mg=m

解得：v=m/s=7.9 km/s
宇宙第一速度是多少？
物体达到11.2千米/秒的运动速度时能摆脱地球引力的束缚。在摆脱地球束缚的过程中，在 地球引力的作用下它并不是直线飞离地球，而是按抛物线飞行。脱离地球引力后在太阳引力 作用下绕太阳运行。若要摆脱太阳引力的束缚飞出太阳系，物体的运动速度必须达到16.7千/秒。那时将按双曲线轨迹飞离地球，而相对太阳来说它将沿抛物线飞离太阳。

人类的航天活动，并不是一味地要逃离地球。特别是当前的应用航天器，需要绕地球飞行，即让航天器作圆周运动。我们知道，必须始终有一个与离心力大小相等，方向相反的力作用 在航天器上。在这里，我们正好可以利用地球的引力。因为地球对物体的引力，正好与物体 作曲线运动的离心力方向相反。经过计算，在地面上，物体的运动速度达到7.9千米/秒时，它所产生的离心力，下好与地球对它的引力相等。这个速度被称为环绕速度。

上述使物体绕地球作圆周运动的速度被称为第一宇宙速度；摆脱地球引力束缚，飞离地球的 速度叫第二宇宙速度；而摆脱太阳引力束缚，飞出太阳系的速度叫第三宇宙速度。根据万有引力定律，两个物体之间引力的大小与它们的距离平方成反比。因此，物体离地球中心的距 离不同，其环绕速度（第一宇宙速主）和脱离速度（第二宇宙速度）有不同的数值。

第一宇宙速度是7.8千米/秒，这样可以绕轨道飞行，第二宇宙速度是11.2千米/秒，可以冲出地球，第三宇宙速度是16.7千米/秒，这样可以飞出太阳系