如果火箭以一個固定的速度始終垂直地球往上飛,能不能飛出地球呢,爲什麼?

飛龍在天9783


火箭要飛離地球,就要擺脫地球強大的引力,如何擺脫呢,這就要使火箭的速度達到宇宙速度,



所謂宇宙速度就是從地球表面發射飛行器,飛行器環繞,脫離地球和飛出太陽系所需的最小速度,分別稱為第一,第二,第三宇宙速度,第一宇宙速度7.9公里/秒,是圍繞地球作勻速圓周運動的速度,火箭的飛行速度取決於發動機的噴氣速度和火箭的質量比,質量比越大,速度便越高,


所以,火箭始終垂直於地球往上飛,只要達到宇宙速度,就一定能飛出地球,之所以不如此做,是因進入軌道的角度問題,角度越大,所消耗的燃料就越多,


任我行162458367


看了幾個回答,很多人對“第一宇宙速度”誤解太大。我們都知道第一宇宙速度是7.9公里/秒,這個數值指的是物體達到這個速度不用再施加任何動力就可以繞行地球做圓周運動(不考慮空氣摩擦因素),不會落向地面!而第二個第三宇宙速度分別指的是脫離地球,飛出太陽系的速度!

注意,這裡有非常重要一點,那就是“不再需要任何動力”,也就是說達到一定的速度完全不管就可以離開地球或者太陽系!

所以說,很多人會片面地認為“只有速度超過7.9公里/秒才能離開地球”,這種觀點是錯誤的,沒有真正理解第一宇宙速度的真正含義!

理論上,即使以1米/秒的速度(甚至更低)飛行,只要持續給物體施加動力,物體也能離開地球,離開太陽系!

那為什麼科學家們發射火箭衛星時都會讓火箭儘快達到第一宇宙速度,而不選擇以非常低的速度飛行呢?(比如說1米/秒)

很簡單,因為一旦達到第一宇宙速度,就不需要額外再給任何動力了!

事實上,這個道理連小學生甚至幼兒園都沒有。舉個現實中經常出現的例子。你騎自行車遇到一個上坡,你會怎麼做呢?

小孩子都知道在上坡前要儘快加速,只有這樣才能更容易上坡,而且速度越快上坡越容易,當速度足夠快時,在上坡的過程中即使你不給自行車動力,也會很輕鬆上坡!

那麼,如果你在上坡的一瞬間速度為零,還能上坡嗎?

當然能,不過那需要更多的動力驅動自行車上坡,需要的動力比一開始就加速大多了!而如果這個坡度變成90度,不就相當於騎自行車離開地球嗎?

最後說一點,不要以為以1米/秒(甚至更低)的速度垂直地面上升很容易做到(不要說垂直地面了,下次你騎自行車在不提前加速的情況下上一個80度的坡試試就知道了),事實上非常難,因為需要持續不斷地施加能量,一旦沒有能量供給,無論物體離開地球有多遠,物體還是會被地球的引力束縛住,掉到地面上!


宇宙探索




按照題目給出的條件,火箭垂直地球往上飛,我們理解成離開地球的方向。毫無疑問,火箭是可以飛出地球的。滿足這樣的條件,已經和速度的大小無關了。

我們說的第一宇宙速度7.9千米/秒,是指在沒有動力的情況下,火箭飛離地球,成為地球的衛星,所需要的最小速度。我們人類發射火箭,所攜帶的燃料是有限的。例如最大的運載火箭土星五號火箭,高達110.6米,起飛重量3038噸。即使如此,土星五號也不能滿足垂直地球飛離的條件。



在有動力的情況下,則不必滿足第一宇宙速度的條件。如果能滿足有動力飛行條件,速度也不需要太快,哪怕每秒一米或者再小點,也能飛離地球,不過就是用時多一點。這種情況下別說飛離地球,就算飛離太陽系,飛離銀河系都沒有問題。


仰望星空


首先可以確定的是,無論速度是多少,只要速度大於0,只要能夠持續的輸出動力,不斷克服地球引力做功(飛出大氣層前還要克服空氣摩擦力),就可以飛出地球

,不僅可以飛出地球,還可以飛出太陽系。

我們通常所說的第一宇宙速度,是指物體無需動力,僅僅依靠慣性就可以環繞地球運行,而不被拉回地面的最低速度。並不是說,一定要達到7.9米/秒才能向上飛離地球。

實際上你站在地面往上跳一步的速度,也可以離開地球,為什麼不能,是因為沒有持續做功。

鳥類通過扇動翅膀對空氣做功,可以飛到很高,但是由於越高大氣層越稀薄,最終將無法繼續做功,並且因為無法給機體能量代謝提供足夠氧氣,飛行高度還是受到限制。假設地球的大氣層一直延伸到冥王星,且中途有能量補給,理論上一隻鳥可以一直向上飛,飛到那裡。

所以,第一宇宙速度,不是飛出地球速度所必須達到的速度。

只要持續做功的動力大於地球引力和空氣阻力之和,任何物體都可以以任意速度向上飛,直到飛離地球。


青陽木蘭


前提是你的火箭要有持續的動力存在,你的這支超級火箭的持續動力保持的速度,在遠離地球的某一個點,超過了地球引力對這支火箭的速度引力值時。恭喜你,此時你即使關掉動力,你也一樣擺脫了地球引力!

也就是你所謂的飛出了地球。

這時相對於地球來說你也一樣是有速度的。 如果相對於地球來說,你是靜止的,如果宇宙中只有地球,對不起,你就是跑到宇宙以外,地球還是要把你給逮回來!


也不是說在宇宙中,有物體相對於某些星球是不能靜止的。只要到達兩個或多個天體之間的引力平衡點,物體就可以靜止在那裡!就像拉格朗日點。

中國的嫦娥二號經過77天的飛行,在世界上首次實現從月球軌道出發,受控準確進入距離地球約150萬公里遠的,太陽與地球引力平衡點——拉格朗日L2點的環繞軌道。



此舉使中國成為世界上繼歐空局和美國之後第三個造訪L2點的國家和組織。 此時就有些美國人不高興了。說中國有軍事目的!


說真的,要是在那裡放置有足夠摧毀敵對國家的核彈,那可真是萬全的二次核打擊!就是導彈防禦體系再完善,他們也無法攔截來自深空的復仇者!


自然春來


不達到第一宇宙速度(每秒8公里以上速度)掙脫不了地球引力,無論垂直飛還是斜著飛,都飛離不了地球,要想脫離地球引力飛向太空,必須突破第一宇宙速度,耍想飛向其它星球或飛出太陽系,還必須要突破第二宇宙速度(每秒11公里以上速度)。



碧雲6


不考慮燃料飛出銀河系都可以,宇宙速度對應的都是燃料不夠,足夠無限的燃料往哪裡飛都可以想怎麼加速怎麼加速。


留戀紅塵美


第一宇宙速度是可以理解成地球表面上如果沿地球切線方向發射一顆炮彈,只要這顆炮彈發出後達到7.9公里每秒速度,就算不提供動力能量只靠慣性它也不會再落下地面離心力與引力平衡繞地球表面轉成為一顆地球表面衛星。而同理炮彈達到第二宇宙速度11.2公里每秒就能擺脫地球。(地球球體理想模型,不考慮大氣等阻力)。

而提問是說持續維持某個速度上升,例如1m每秒,能否脫離地球。拋開實際,假設有這麼一個動力火箭能源源不斷提供能量使之扺抗地球引力維持速度哪怕速度再低它也能衝出地球,只是能量能否足夠提供能否持續提供動力能否實現。現實中可以說不存在這樣的火箭,考慮效率問題也不會這樣設計。


小橋流水人家2017


垂直地面飛行,飛離地球那是不可能的。首先,地球的引力範圍那是很大的,火箭所能帶的燃料不足以堅持到飛離地球引力範圍,不論火箭以多大的速度向上飛。速度小了所需時間就要長,想用短時間就要加大速度。在這裡沒有捷徑可走。


乙九丁


中學物理告訴我們,火箭要飛出地球,必須克服地球的引力,其速度一定要大於每秒7.9公里,這叫第一宇宙速度。如果要飛出太陽系,克服太陽系的引力,其速度一定要大於每秒.11.2公里,這叫第二宇宙速度。通俗點講,火箭的速度越快,其離心力就越大。當離心力克服了自身的重力,它就會飛離地球或者太陽系。所以說,火箭的速度如果低於第一宇宙速度的話,那它肯定飛不出地球。如果我們在高空中觀看,它飛行的軌跡實際上是一個拋物線的軌跡,最後還會落到地球上來。


分享到:


相關文章: