爲什麼離開地球的速度要11公里以上?

寶中旅遊996342111


這就是高中物理中的逃逸速度,在高中物理學中,學習了三個與天文學有關的速度,即第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度,其實更準確的應該稱為速率,因為這三個量僅僅是標量,而非矢量。



彎腰,撿一塊石頭、用力拋出,不出幾秒,這顆石頭必然會落在地下,因為即使你用盡全身力氣,石頭扔出去的速度還是太小,仍然無法擺脫地球的引力。

想要逃脫地球引力,唯有加快拋石頭速率。

當拋出的石頭的速率能達到7.9千米/秒時,石頭所受地球的引力恰好完全充當向心力,這時石頭在引力的作用下就會環繞地球運行,所以發射人造地球衛星的最小速度就是7.9千米/秒。但是發射人造地球衛星的速度也不能太大,如果超過11.2千米/秒時,就會擺脫地球引力,環繞地球運行,成為和地球一個級別的小“行星”。這個速度也被稱為逃逸速度。第三宇宙速度是16.7千米/秒,達到這個速度的飛行器則可以飛出太陽系,翱翔銀河系。


直觀看來,擺脫地球速度當然與地球的引力有關了,地球的引力則與地球的質量有關。通過物理計算有第一宇宙速度v1=√gR,其中g為重力加速度9.8米/秒的二次方,R為地球半徑6.375*10^6米,帶入得v1=7.9千米每秒,V2=√2gR=11.2千米每秒。重力加速度g=GM/R^2,這裡G為引力常量6.67×10-11N·m2/kg2,M為星球質量,R為星球半徑。綜上決定地球逃逸速度大小的數值是地球質量和地球半徑。


核先生科普


當飛行器的速度達到11.2千米/秒以上時,就可以脫離地球引力的束縛,並環繞太陽公轉。這個速度被叫做第二宇宙速度,又叫做脫離速度。各國發射的行星探測器的初始速度都必須要大於這個速度才行。如果探測器的速度小於11.2千米/秒,並且大於第一宇宙速度7.9千米/秒,就只能環繞地球成為人造衛星。

第二宇宙的計算公式為v=√(2gR),其中R為地球的半徑,地球平均半徑為6371千米。g為地球表面的平均重力加速度,數值大小為9.8米/秒。大家可以動手算一下,注意單位,四捨五入後結果就為11.2千米/秒。至於這個公式是怎麼推導出來的,這裡就不細說了。




其實第一、第二及第三宇宙速度都是以地球為參考系的。第二宇宙速度是以地球為參考系而言的,在其他行星上的脫離速度就不是這個值了。地球環繞太陽的公轉速度為29.8千米/秒,而第三宇宙速度為16.7千米/秒,為什麼地球沒有脫離太陽引力的束縛?那是因為在地球軌道處要脫離太陽引力的束縛,所需要的速度為42.2千米/秒。


科學探索菌


你這個應該是第二宇宙速度,也就是物體脫離地球引力需要達到的速度。

雖然理論上引力的作用範圍是無限遠,似乎地球引力的做功可以無限大。然而無限遠處的引力也是無限小。我們反向考慮,從無限遠處對一個靜止的石頭做功,直到這個石頭落到地面,用一點高等數學極限的思想和積分知識,可以算出引力做的功可以將這個石頭加速到11.2km/s,也就是說地球引力最多可以使得物體速度改變這麼多(考慮方向)。

所以只要超過第二宇宙速度,從地球表面扔出去的東西就回不來了。


Sounds_of_silence


按照第一宇宙速度即為最小發射速度7.9km/s,也是繞地運行的最大運行速度,而11.2km/s是第二宇宙速度,這是真正脫離地球引力的速度,環繞太陽的運動速度


Ghost7096


那是在沒有後續動力推動的情況下,需要的慣性速度!


常青久


因l>要刻服地球的吸引力及本身物受的砠力.也是大氣對該物體的摩擦力.2>耒至空間其它阻力.∴必須要提高速度才可上升。


江紹華


因為所有生物都謙遜的向下,而你們非要衝上天,去吧,瘋吧,泡沫而已


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