⑴ 人類是怎麼發現第一宇宙速度的
第一宇宙速度不是發現的,而在人類的一個官方公認的定理,在七十年代的美國,計算出月球的公轉速度,因為它不會撞向地球,所以再通過各種實驗來證明可以擺脫引力的速度。
⑵ 第一宇宙速度是怎麼由來的
第一宇宙速度分為兩個別稱:航天器最小發射速度、航天器最大運行速度。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。按照力學理論可以計算出v1=7.9公里/秒。
⑶ 第一宇宙速度誰提出的
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發射速度,分別稱為第一宇宙速度。是英國物理學家牛頓研究推導的,稱之為環繞速度。
⑷ 第一宇宙速度
第一宇宙速度 就是人造衛星脫離地球的速度
在人造衛星脫離地球的瞬間
地心引力 等於 向心力
mg=mV^2/r 化簡得 V=(gr)^1/2 =7.2km/s
第二宇宙速度的推導
第二宇宙速度是物體掙脫地球引力的束縛而成為繞太陽運行的人造行星,或飛到其他行星上去的飛船所具有的最小速度,也叫脫離速度.
設物體的質量為m,由地面克服地球引力飛至無窮遠處,需做多少功呢?
如圖所示,地面a處離地心為R0,即Oa=R0,Ob=R1,Oc=R2…O∞=R∞
物體在a處受引力F0=G ;b處受引力F1=G ;…
物體由a移到b,需克服引力做功W1= 01(ab).由於F0到F1中力是變化的,為此採取近似方法:
01=G
這樣由於 ,故F0> 01>F1
所以W1=G
即W1=GMm( )(物體由a→b)
同理 W2=GMm( )(物體由b→c)
W3=GMm( )(物體由c→d)
…
W∞=GMm( )
物體由a移到無限遠處時,共需做功
W=W1+W2+…=GMm( )=GMm/R0.式中 =0
故物體在地面上需要具有動能 mv22=GMm/R0
所以,第二宇宙速度v2= =11.2 km/s(式中G為引力常量,M為地球的質量,R0為地球半徑)
⑸ 人類是怎麼發現第一宇宙速度的難道實踐過
不是實踐出來的。先行計算得來,當時是某位科學家,以計算假象炮彈為例,發現炮彈這樣可以環繞地球不落地飛行。
第一宇宙速度V1的推導:
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
即mg=GMm/r^2=mv^2/r
mg=mv^2/r
所以v^2=gr
R地=6.4*10^6 m g=9.8 m/s^
v= 7.9 km/s
那位科學家我實在忘記了……不好意思……可以問老師或者查閱課本,我記得當時在學習第一宇宙速度的時候課本上講過。
⑹ 第一宇宙速度是什麼
第一宇宙速度,指物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度叫做第一宇宙速度(first cosmic velocity)。
在地面上向遠處發射炮彈,炮彈速度越高飛行距離越遠,當炮彈的速度達到「7.9 千米/秒」時,炮彈不再落回地面(不考慮大氣作用),而環繞地球作圓周飛行,這就是第一宇宙速度。
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。但是隨著高度的增加,地球引力下降,環繞地球飛行所需要的飛行速度也降低,所有航天器都是在距地面很高的大氣層外飛行,所以它們的飛行速度都比第一宇宙速度低。
地球上的物體要脫離地球引力成為環繞太陽運動的人造行星,需要的最小速度是第二宇宙速度。
第二宇宙速度為 11.2 千米/秒,是第一宇宙速度的 √2 倍。地面物體獲得這樣的速度即能沿一條拋物線軌道脫離地球。地球上物體飛出太陽系相對地心最小速度稱為第三宇宙速度,它的大小為 16.7 千米/秒。地面上的物體在充分利用地球公轉速度情況下再獲得這一速度後可沿雙曲線軌道飛離地球。當它到達距地心93 萬千米處,便被認為已經脫離地球引力,以後就在太陽的萬有引力的作用下運動。這個物體相對太陽的軌道是一條拋物線,最後會脫離太陽引力場飛出太陽系。一些特殊的軌道速度,如環繞速度、脫離速度,有時也被分別稱為第一、第二宇宙速度。
第二宇宙速度
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運行的人造行星,這個速度就叫做第二宇宙速度,亦稱脫離速度。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范圍,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
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,亦稱逃逸速度。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。
第四宇宙速度
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。
第五宇宙速度
指的是航天器從地球發射,飛出本星系群的最小速度大小,由於本星系群的半徑、質量均未有足夠精確的數據,所以無法估計數據大小。當前科學家估計大概有 50~100 億光年,照這樣算,應該需要 1500~2250 km/S 的速度才能飛離。
⑺ 第一宇宙速度
宇宙速度:從地球表面發射的航天器環繞地球、脫離地球引力或飛出太陽系所需的最小速度。
能環繞地球在最低的圓形軌道上運行的速度稱為第一宇宙速度,約為7.9千米/秒;
脫離地球引力的最小速度稱為第二宇宙速度,約為11.2千米/秒;
飛出太陽系的最小速度稱為第三宇宙速度,約為16.7千米/秒。
第一宇宙速度(又稱環繞速度):是指物體緊貼地球表面作圓周運動的速度。
第二宇宙速度(又稱脫離速度):是指物體完全擺脫地球引力束縛,飛離地球的所需要的最小初始速度。
第三宇宙速度(又稱逃逸速度):是指在地球上發射的物體擺脫太陽引力束縛,飛出太陽系所需的最小初始速度。其大小為16.7千米/秒。
環繞速度和逃逸速度也可應用於其他天體。例如計算火星的環繞速度和逃逸速度,只需要把公式中的M,R,g換成火星的質量、半徑、表面重力加速度即可。
⑻ 「第一宇宙速度」是怎麼推導出來的
第一速度:牛頓拋物運動原理圖反映出從高山上水平拋出的物體不可能作直線運動。我們要想使水平拋出的物體不再落回到地面,必使物體運動軌跡的彎曲程度與地球表面的彎曲程度相同或更小,即至少使物體的繞地球旋轉的軌跡與地球表面相似且二者為同心圓,這樣物體就不會落回地面了。如圖2示為地球的部分斷面,現在把物體從山頂上A點以水平速度V拋射出去,如果沒有地球的引力作用則1秒鍾後物體將到達B點,但由於地球的引力物體在1秒時實際到達位置C;地球為均勻球體設其表面重力加速度為g,故由自由落體運動可知;倘若物體到達點C時距地面的高度與點A處距地面的高度相同,則物體就會沿著與地球同心的圓作圓周運動而不再落回地面上;圖2中,AD=6370000米,再由勾股定理有即,解之得在山頂水平拋出物體的速度為。由此可見:要將物體從山頂A水平拋出後不再落回地球表面,則點A的拋出速度必滿足,這就是人造地球衛星的第一宇宙速度。
第二速度:第二宇宙速度是物體掙脫地球引力的束縛而成為繞太陽運行的人造行星,或飛到其他行星上去的飛船所具有的最小速度,也叫脫離速度.
設物體的質量為m,由地面克服地球引力飛至無窮遠處,需做多少功呢?
地面a處離地心為R0,即Oa=R0,Ob=R1,Oc=R2…O∞=R∞
物體在a處受引力F0=G ;b處受引力F1=G ;…
物體由a移到b,需克服引力做功W1= 01(ab).由於F0到F1中力是變化的,為此採取近似方法:
01=G
這樣由於 ,故F0> 01>F1
所以W1=G
即W1=GMm( )(物體由a→b)
同理 W2=GMm( )(物體由b→c)
W3=GMm( )(物體由c→d)
…
W∞=GMm( )
物體由a移到無限遠處時,共需做功
W=W1+W2+…=GMm( )=GMm/R0.式中 =0
故物體在地面上需要具有動能 mv22=GMm/R0
所以,第二宇宙速度v2= =11.2 km/s(式中G為引力常量,M為地球的質量,R0為地球半徑)