⑴ 人类是怎么发现第一宇宙速度的
第一宇宙速度不是发现的,而在人类的一个官方公认的定理,在七十年代的美国,计算出月球的公转速度,因为它不会撞向地球,所以再通过各种实验来证明可以摆脱引力的速度。
⑵ 第一宇宙速度是怎么由来的
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公里/秒。
⑶ 第一宇宙速度谁提出的
通常把航天器达到环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的最小发射速度,分别称为第一宇宙速度。是英国物理学家牛顿研究推导的,称之为环绕速度。
⑷ 第一宇宙速度
第一宇宙速度 就是人造卫星脱离地球的速度
在人造卫星脱离地球的瞬间
地心引力 等于 向心力
mg=mV^2/r 化简得 V=(gr)^1/2 =7.2km/s
第二宇宙速度的推导
第二宇宙速度是物体挣脱地球引力的束缚而成为绕太阳运行的人造行星,或飞到其他行星上去的飞船所具有的最小速度,也叫脱离速度.
设物体的质量为m,由地面克服地球引力飞至无穷远处,需做多少功呢?
如图所示,地面a处离地心为R0,即Oa=R0,Ob=R1,Oc=R2…O∞=R∞
物体在a处受引力F0=G ;b处受引力F1=G ;…
物体由a移到b,需克服引力做功W1= 01(ab).由于F0到F1中力是变化的,为此采取近似方法:
01=G
这样由于 ,故F0> 01>F1
所以W1=G
即W1=GMm( )(物体由a→b)
同理 W2=GMm( )(物体由b→c)
W3=GMm( )(物体由c→d)
…
W∞=GMm( )
物体由a移到无限远处时,共需做功
W=W1+W2+…=GMm( )=GMm/R0.式中 =0
故物体在地面上需要具有动能 mv22=GMm/R0
所以,第二宇宙速度v2= =11.2 km/s(式中G为引力常量,M为地球的质量,R0为地球半径)
⑸ 人类是怎么发现第一宇宙速度的难道实践过
不是实践出来的。先行计算得来,当时是某位科学家,以计算假象炮弹为例,发现炮弹这样可以环绕地球不落地飞行。
第一宇宙速度V1的推导:
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
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
那位科学家我实在忘记了……不好意思……可以问老师或者查阅课本,我记得当时在学习第一宇宙速度的时候课本上讲过。
⑹ 第一宇宙速度是什么
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)。
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。
地球上的物体要脱离地球引力成为环绕太阳运动的人造行星,需要的最小速度是第二宇宙速度。
第二宇宙速度为 11.2 千米/秒,是第一宇宙速度的 √2 倍。地面物体获得这样的速度即能沿一条抛物线轨道脱离地球。地球上物体飞出太阳系相对地心最小速度称为第三宇宙速度,它的大小为 16.7 千米/秒。地面上的物体在充分利用地球公转速度情况下再获得这一速度后可沿双曲线轨道飞离地球。当它到达距地心93 万千米处,便被认为已经脱离地球引力,以后就在太阳的万有引力的作用下运动。这个物体相对太阳的轨道是一条抛物线,最后会脱离太阳引力场飞出太阳系。一些特殊的轨道速度,如环绕速度、脱离速度,有时也被分别称为第一、第二宇宙速度。
第二宇宙速度
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,亦称脱离速度。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
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,亦称逃逸速度。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。
第四宇宙速度
预计物体具有 110~120km/s 的速度时,就可以脱离银河系而进入河外星系,这个速度叫做第四宇宙速度。
第五宇宙速度
指的是航天器从地球发射,飞出本星系群的最小速度大小,由于本星系群的半径、质量均未有足够精确的数据,所以无法估计数据大小。当前科学家估计大概有 50~100 亿光年,照这样算,应该需要 1500~2250 km/S 的速度才能飞离。
⑺ 第一宇宙速度
宇宙速度:从地球表面发射的航天器环绕地球、脱离地球引力或飞出太阳系所需的最小速度。
能环绕地球在最低的圆形轨道上运行的速度称为第一宇宙速度,约为7.9千米/秒;
脱离地球引力的最小速度称为第二宇宙速度,约为11.2千米/秒;
飞出太阳系的最小速度称为第三宇宙速度,约为16.7千米/秒。
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。
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。
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16.7千米/秒。
环绕速度和逃逸速度也可应用于其他天体。例如计算火星的环绕速度和逃逸速度,只需要把公式中的M,R,g换成火星的质量、半径、表面重力加速度即可。
⑻ “第一宇宙速度”是怎么推导出来的
第一速度:牛顿抛物运动原理图反映出从高山上水平抛出的物体不可能作直线运动。我们要想使水平抛出的物体不再落回到地面,必使物体运动轨迹的弯曲程度与地球表面的弯曲程度相同或更小,即至少使物体的绕地球旋转的轨迹与地球表面相似且二者为同心圆,这样物体就不会落回地面了。如图2示为地球的部分断面,现在把物体从山顶上A点以水平速度V抛射出去,如果没有地球的引力作用则1秒钟后物体将到达B点,但由于地球的引力物体在1秒时实际到达位置C;地球为均匀球体设其表面重力加速度为g,故由自由落体运动可知;倘若物体到达点C时距地面的高度与点A处距地面的高度相同,则物体就会沿着与地球同心的圆作圆周运动而不再落回地面上;图2中,AD=6370000米,再由勾股定理有即,解之得在山顶水平抛出物体的速度为。由此可见:要将物体从山顶A水平抛出后不再落回地球表面,则点A的抛出速度必满足,这就是人造地球卫星的第一宇宙速度。
第二速度:第二宇宙速度是物体挣脱地球引力的束缚而成为绕太阳运行的人造行星,或飞到其他行星上去的飞船所具有的最小速度,也叫脱离速度.
设物体的质量为m,由地面克服地球引力飞至无穷远处,需做多少功呢?
地面a处离地心为R0,即Oa=R0,Ob=R1,Oc=R2…O∞=R∞
物体在a处受引力F0=G ;b处受引力F1=G ;…
物体由a移到b,需克服引力做功W1= 01(ab).由于F0到F1中力是变化的,为此采取近似方法:
01=G
这样由于 ,故F0> 01>F1
所以W1=G
即W1=GMm( )(物体由a→b)
同理 W2=GMm( )(物体由b→c)
W3=GMm( )(物体由c→d)
…
W∞=GMm( )
物体由a移到无限远处时,共需做功
W=W1+W2+…=GMm( )=GMm/R0.式中 =0
故物体在地面上需要具有动能 mv22=GMm/R0
所以,第二宇宙速度v2= =11.2 km/s(式中G为引力常量,M为地球的质量,R0为地球半径)