1687 年牛頓發現了萬有引力,此后根據這一理論,牛頓又提出了三大宇宙速度,為航天技術的發展提供了理論支撐。下面我們就一起來學習宇宙第一速度的物理意義。
宇宙第一速度是什么
第一宇宙速度,是指物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度,因此第一宇宙速度也被叫做航天器最小發射速度、航天器最大運行速度、環繞速度,記為v1。
宇宙第一速度的數值
當某航天器以第一宇宙速度運行,則說明該航天器是沿著地球表面作圓周飛行。第一宇宙速度也是人造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。此時物體所受重力=萬有引力=航天器沿地球表面作圓周運動時向心力。因此可以推導出第一宇宙速度的大小,推導公式為:F=GMm/r2=mv*v/r,其中地球質量為M,衛星質量為m,地球半徑為R,萬有引力常數G,地球表面重力加速度g。根據這一公式可以計算出v1=7.9 公里/秒。
宇宙第一速度的物理意義
第一宇宙速度是指從地球發射飛行器的最小速度,也就是7.9 千米/秒,當飛行器達到第一宇宙速度時,就會繞著地球做圓周運動。在一些問題中說,當某航天器以第一宇宙速度運行,則說明該航天器是沿著地球表面運行的。這一理論被普遍運用于航天器的領域。
以上就是宇宙第一速度的推導以及物理意義。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運行的人造行星,這個速度就叫做第二宇宙速度。
