第一宇宙速度怎么计算

Question

如题所述

Answer 1

设地球的质量为M，绕地球做匀速圆周运动的飞行器质量为m，飞行器速度为v，它到地心的距离为r，飞行器运动所需要的向心力是由万有引力提供，所以：mv^2／r=GMm／r。由此解出：v=根号下GM／r。近地面卫星在100至200千米的高度飞行，于地球半径6400千米相比，完全可以说是在“地面附近”飞行，可以用地球的半径R代表卫星到地球的距离r，把数据代入上式中，最后算出v=7.8km／s，叫做第一宇宙速度。
第一宇宙速度，指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度。在一些问题中说，当某航天器以第一宇宙速度运行，则说明该航天器是沿着地球表面运行的。按照力学理论可以计算出v1=7.9 km/s。

Answer 2

第一宇宙速度分为两个别称：航天器最小发射速度、航天器最大运行速度。在一些问题中说，当某航天器以第一宇宙速度运行，则说明该航天器是沿着地球表面运行的。按照力学理论可以计算出 v1=7.9 km/s。
中文名第一宇宙速度外文名first cosmic velocity别 名航天器最小发射速度、航天器最大运行速度、环绕速度表达式v=√gR提出者牛顿适用领域航天学应用学科物理备 注牛顿提出时称之为环绕速度数 值7.9 km/s
定义编辑
第一宇宙速度，指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度（first cosmic velocity）。
第一宇宙速度
第一宇宙速度
第一宇宙速度别称：航天器最小发射速度、航天器最大运行速度、环绕速度。
而在一些问题中说，当某航天器以第一宇宙速度运行，则说明该航天器是沿着地球表面运行的。按照力学理论可以计算出v1=7.9 公里/秒。实际上，地球表面存在稠密的大气层，航天器不可能贴近地球表面作圆周运动，必需在 150 千米的飞行高度上，才能绕地球作圆周运动。航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行，地球对航天器引力比在地面时要小，故其速度也略小于v1。在此高度下的环绕速度为 7.8 千米/秒。
推导公式

解得GM=V² r，将R地=6.375×106m，地球质量M=5.965×10^24kg,万有引力常数6.67259×10^-11 米^3/(千克·秒^2)代入，并开平方，得v≈7.9 km/s
科学原理编辑
第一宇宙速度
第一宇宙速度
在地面上向远处发射炮弹，炮弹速度越高飞行距离越远，当炮弹的速度达到“7.9 千米/秒”时，炮弹不再落回地面（不考虑大气作用），而环绕地球作圆周飞行，这就是第一宇宙速度。第一宇宙速度也是人造卫星在地面附近绕地球做“匀速圆周运动”所必须具有的速度。但是随着高度的增加，地球引力下降，环绕地球飞行所需要的飞行速度也降低，所有航天器都是在距地面很高的大气层外飞行，所以它们的飞行速度都比第一宇宙速度低。
人造卫星在地面附近（高度忽略）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。
物体所受重力=万有引力=航天器沿地球表面作圆周运动时向心力。本回答被网友采纳