1687 年牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力,此后根據(jù)這一理論,牛頓又提出了三大宇宙速度,為航天技術(shù)的發(fā)展提供了理論支撐。下面我們就一起來學(xué)習(xí)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(yùn)動(dòng)的速度,因此第一宇宙速度也被叫做航天器最小發(fā)射速度、航天器最大運(yùn)行速度、環(huán)繞速度,記為v1。
宇宙第一速度的數(shù)值
當(dāng)某航天器以第一宇宙速度運(yùn)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(wèi)星在地面附近繞地球做“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”所必須具有的速度。此時(shí)物體所受重力=萬有引力=航天器沿地球表面作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力。因此可以推導(dǎo)出第一宇宙速度的大小,推導(dǎo)公式為:F=GMm/r2=mv*v/r,其中地球質(zhì)量為M,衛(wèi)星質(zhì)量為m,地球半徑為R,萬有引力常數(shù)G,地球表面重力加速度g。根據(jù)這一公式可以計(jì)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(fā)射飛行器的最小速度,也就是7.9 千米/秒,當(dāng)飛行器達(dá)到第一宇宙速度時(shí),就會(huì)繞著地球做圓周運(yùn)動(dòng)。在一些問題中說,當(dāng)某航天器以第一宇宙速度運(yùn)行,則說明該航天器是沿著地球表面運(yùn)行的。這一理論被普遍運(yùn)用于航天器的領(lǐng)域。
以上就是宇宙第一速度的推導(dǎo)以及物理意義。當(dāng)航天器超過第一宇宙速度V1達(dá)到一定值時(shí),它就會(huì)脫離地球的引力場(chǎng)而成為圍繞太陽運(yùn)行的人造行星,這個(gè)速度就叫做第二宇宙速度。
