宇宙第三速度是指使物体挣脱地球束缚飞向太阳所必须的速度,也就是第二宇宙速度。
具体来说,若要摆脱地球引力束缚,飞向更广阔的宇宙空间,必须使航天器达到11.2km/s的速度。这个速度也是人造地球卫星的最小发射速度,也是航天器绕太阳运行的最小速度。
此外,第三宇宙速度是第二宇宙速度的2.3倍,即33.6km/s。当物体挣脱太阳引力的束缚飞到太阳系以外的宇宙时,需要达到这个速度。
需要注意的是,高中物理中一般认为第三宇宙速度为16.7km/s。但实际上,第三宇宙速度的具体数值可能因不同的天文观测和研究而有所不同。
题目:
假设地球的质量为 M,半径为 R,一个绕地球表面附近轨道运行的人造卫星的速度为 V1。试求:
(a)逃逸速度(第三宇宙速度)的定义是什么?
(b)如果一个人造航天器以大于 V1 的速度发射,它将如何运动?
(c)如果地球的逃逸速度约为每秒 16.7 公里,那么一个人需要以多大的速度才能离开地球?
解答:
(b)如果一个人造航天器以大于 V1 的速度发射,它将开始沿着一条椭圆轨道运动。这条轨道离地球越来越远,最终它将飞出地球的引力范围,进入太空。
(c)根据定义,地球的逃逸速度约为每秒 16.7 公里。这意味着一个人需要以大于这个速度的速度离开地球,才能进入太空。如果一个人以每秒 16.7 公里的速度离开地球,他将能够进入太阳系的其他部分。
希望这个例子能够帮助你理解宇宙第三速度的概念!