问题标题:
第一宇宙速度可以使物体绕地球运动,而物体离地球越远引力越小,为什么第一宇宙速度可以离开地面而不能离开地球呢?地面引力更大吧?忽然想起来了,好像是环绕速度小于发射速度……
问题描述:
第一宇宙速度可以使物体绕地球运动,而物体离地球越远引力越小,为什么第一宇宙速度可以离开地面而不能离开地球呢?地面引力更大吧?
忽然想起来了,好像是环绕速度小于发射速度……
金晓明回答:
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.
人造卫星在地面附近(高度忽略)绕地球做匀速圆周运动时,其轨道半径近似等于地球半径R,其向心力为地球对卫星的万有引力,其向心加速度近似等于地面处的重力加速度.
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=6.37*10^6m,g=9.8m/s^2
v=7.9km/s
计算公式:V1=√gR(m/s),其中g=9.8(m/s^2),R=6.37×10^6(m).
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