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第二宇宙速率

更新时间:2023-10-29 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

定义播报8V4物理好资源网(原物理ok网)

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第二宇宙速率--当物体(航天器)飞行速率达到11.2千米/秒时,就可以甩掉月球引力的禁锢,飞离月球步入环绕太阳运行的轨道,不再绕月球运行。这个脱离月球引力的最小速率就是第二宇宙速率。各类行星或卫星侦测器的起始飞行速率都低于第二宇宙速率。8V4物理好资源网(原物理ok网)

第二宇宙速率v当航天器超过第一宇宙速率v达到一定值时,它才会脱离月球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星,这个速率就称作第二宇宙速率,又名逃逸速率。根据热学理论可以估算出第二宇宙速率v=11.2km/s。8V4物理好资源网(原物理ok网)

第二宇宙速率即逃逸速率,一物体的动能等于该物体的重力势能的大小时的该物体的速度。逃逸速率通常描述为甩掉一重力场的引力禁锢飞离那重力场所需的最低速度。8V4物理好资源网(原物理ok网)

决定诱因播报8V4物理好资源网(原物理ok网)

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逃逸速率8V4物理好资源网(原物理ok网)

逃逸速率取决于星球的质量。假如一个星球的质量大,其引力就强,逃逸速率值就高。反之一个较轻的星球将会有较小的逃逸速率。逃逸速率还取决于物体与星球中心的距离。距离越近,逃逸速率越大。月球的逃逸速率是11.2公里/秒,太阳的逃逸速率为617.7公里/秒。假如一个天体的质量与表面引力很大,促使逃逸速率达到甚至超过了光速,该天体就是黑洞。黑洞的逃逸速率达30万千米/秒。通常觉得宇宙没有边界,说宇宙中的物质逃出到别的地方去这样的问题没有意义,因而,说宇宙的逃逸速率也显然没有意义[2]。8V4物理好资源网(原物理ok网)

不过,宇宙正在膨胀,即星体都在向远处运动(互相远离),这就存在这样一个问题:假若宇宙的膨胀速率足够大,星体都会克服宇宙的总引力而永远膨胀下去。这就好象星体在逃出一样。这儿,膨胀速率也就等同逃出速率了。其实,假如膨胀速率不够大,膨胀必将停止,宇宙的总引力将会使星体互相紧靠,如同飞离月球的物体再掉回去一样。8V4物理好资源网(原物理ok网)

因而,这样来理解宇宙的逃逸速率,就成了一个很有意义的问题。宇宙是永远膨胀还是转而收缩,取决于膨胀速率和总引力的大小。因为膨胀速率可以测定,因此就取决于宇宙的总引力,实际上就是宇宙究竟有多重。8V4物理好资源网(原物理ok网)

从数学学界的普遍想法来讲,宇宙始于一个奇点——也就是黑洞。而黑洞则是连光速运动的物体也未能逃脱的。光速是连续运动的速率极限,任何作连续运动的物体都难以赶超光速。所以,宇宙是不存在逃逸速率的。8V4物理好资源网(原物理ok网)

卫星的发射速率8V4物理好资源网(原物理ok网)

某恒星的逃逸速率是逃脱该恒星引力禁锢的最低速率。8V4物理好资源网(原物理ok网)

具有逃逸速率并不代表可以逃脱引力范围(由于引力范围无限)。逃逸速率只是物理上的一个估算极限。8V4物理好资源网(原物理ok网)

逃脱引力禁锢并不代表不受引力,它只代表物体不会再由于引力而未能抵达更远的地方。引力是一个长程双向力第一宇宙速度怎么求出来的,无论距离引力源多远,引力都不会消失。只是由于在距引力源足够远时,引力影响显得极弱,足以忽视不计。所以说,引力并没有所谓的范围,它无时无刻不在。8V4物理好资源网(原物理ok网)

综上,逃逸速率的估算与距引力源的距离无关,只与引力源的质量大小有关。8V4物理好资源网(原物理ok网)

估算方式播报8V4物理好资源网(原物理ok网)

第一宇宙速度怎么求出来的_宇宙速度的计算_宇宙速度问题8V4物理好资源网(原物理ok网)

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一个质量为m的物体具有速率v,则它具有的动能为mv^2/2。假定无穷远地方的引力势能为零(应为物体距离月球无穷远时,物体遭到的引力势能为零,所以这个假定是合理的)。8V4物理好资源网(原物理ok网)

物体的势能又可写为-GmM/r,其中M为月球质量。设物体在地面的速率为V,月球直径为R,则按照能量守恒定理可知,在月球表面物体动能与势能之和等于在r处的动能与势能之和,即8V4物理好资源网(原物理ok网)

mV2/2+(-GMm/R)=mv2/2+(-GmM/r)。8V4物理好资源网(原物理ok网)

当物体甩掉月球引力时,r可看作无穷大,引力势能为零,则上式变为8V4物理好资源网(原物理ok网)

mV2/2-GmM/R=mv2/2.8V4物理好资源网(原物理ok网)

逃逸速率8V4物理好资源网(原物理ok网)

其实,当v等于零时,所需的脱离速率V最小,即V=2GM/R开根号,8V4物理好资源网(原物理ok网)

又由于8V4物理好资源网(原物理ok网)

GMm/R2=mg,8V4物理好资源网(原物理ok网)

所以8V4物理好资源网(原物理ok网)

V=2gR开根号,8V4物理好资源网(原物理ok网)

另外,由上式可见脱离速率(第二宇宙速率)正好等于第一宇宙速率的根号2倍。8V4物理好资源网(原物理ok网)

其中g为月球表面的重力加速度,其值为9.8牛顿/千克。月球直径R约为6370千米,因而最终得到月球的脱离速率为11.17千米/秒。8V4物理好资源网(原物理ok网)

不同天体有不同的逃逸速率,脱离速率公式也同样适用于其他天体。8V4物理好资源网(原物理ok网)

宇宙速率分类播报8V4物理好资源网(原物理ok网)

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第一宇宙速率8V4物理好资源网(原物理ok网)

宇宙速度的计算_宇宙速度问题_第一宇宙速度怎么求出来的8V4物理好资源网(原物理ok网)

第一宇宙速率8V4物理好资源网(原物理ok网)

人类的航天活动,并不是一味地要逃出月球。非常是当前的应用航天器,须要绕月球飞行,即让航天器作圆周运动。要作圆周运动,必须一直有一个力作用在航天器上。其大小等于该航天器运行线速率的平方除以其质量再乘以公转直径,即F=mv2/R,其中v2/R是物体作圆周运动的向心加速度。在这儿,刚好可以借助月球的引力,在合适的轨道直径和速率下,月球对物体的引力,恰好等于物体作圆周运动的向心力。第一宇宙速率又称环绕速率。实际上,月球表面存在稠密的大气层,航天器不可能紧贴月球表面作圆周运动,必需在150千米的飞行高度上,能够绕月球作圆周运动。在此高度下的环绕速率为7.9千米/秒。8V4物理好资源网(原物理ok网)

第一宇宙速率8V4物理好资源网(原物理ok网)

第二宇宙速率8V4物理好资源网(原物理ok网)

第二宇宙速率又称为逃逸速率,指物体完全甩掉月球引力禁锢第一宇宙速度怎么求出来的,飞离月球的所须要的最小初始速率。同样,因为月球表面稠密的大气层,航天器无法这样高的初始速率起飞,实际上,航天器是先离开大气层,再加速完成脱离的(比如先到达近地轨道,再在该轨道加速)。在这高度下,航天器的脱离速率较小,约为11.2千米/秒。8V4物理好资源网(原物理ok网)

第三宇宙速率8V4物理好资源网(原物理ok网)

第三宇宙速率8V4物理好资源网(原物理ok网)

第三宇宙速率又称为脱离速率,是指在月球上发射的物体甩掉太阳引力禁锢,飞出太阳系所需的最小初始速率,约为16.7km/s。原本,在月球轨道上,要脱离太阳引力所需的初始速率为42.1千米/秒,但月球绕太阳公转时令地面所有物体已具有29.8千米/秒的初始速率,甚或若沿月球公转方向发射,只需在脱离月球引力以外额外再加上12.3千米/秒的速率,原本逃逸速率是一个无方向概念,但第三宇宙速率因为要利用月球公转的初始速率,所以额外叠加的12.3千米/秒的速率方向应与月球公转速率方向相同。8V4物理好资源网(原物理ok网)

第四宇宙速率8V4物理好资源网(原物理ok网)

第四宇宙速率是指在月球上发射的物体甩掉银河系引力禁锢,飞出银河系所需的最小初始速率。但因为人们仍未晓得银河系的确切大小与质量,因而只能简略计算,其数值在110~120千米/秒之间。而实际上,一直没有航天器才能达到这个速率。8V4物理好资源网(原物理ok网)

宇宙速率的概念也可应用于在其他天体发射航天器的情况。诸如估算火星的环绕速率和逃逸速率,只须要把公式中的M、R、g换成火星的质量、半径、表面重力加速度即可。8V4物理好资源网(原物理ok网)

研究意义播报8V4物理好资源网(原物理ok网)

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逃逸速率,取决于星球的质量。假如一个星球的质量大,其引力就强,逃逸速率值就大。反之,一个较轻的星球,将会有较小的逃逸速率。逃逸速率还取决于物体与星球中心的距离,距离越近,逃逸速率越大。假如一个天体的质量与表面引力很大,促使逃逸速率达到甚至超过了光速,该天体就是黑洞。黑洞的逃逸速率达30万千米/秒。通常觉得,宇宙没有边界,说宇宙中的物质逃出到别的地方去这样的问题是没有意义的。为此,讨论宇宙的逃逸速率,也显然没有意义。8V4物理好资源网(原物理ok网)

不过,宇宙正在膨胀,即星体都在向远处运动(互相远离),这就存在这样一个问题:假若宇宙的膨胀速率足够大,星体都会克服宇宙的总引力,而永远膨胀下去,这就好象星体在逃出一样。这儿,膨胀速率也就等同逃出速率。其实,假如膨胀速率不够大,膨胀必将停止,宇宙的总引力将会使星体互相紧靠,如同飞离月球的物体再掉回去一样。8V4物理好资源网(原物理ok网)

因而,这样来理解宇宙的逃逸速率,就成了一个很有意义的问题。宇宙是永远膨胀还是转而收缩,取决于膨胀速率和总引力的大小。因为膨胀速率可以测定,因此就取决于宇宙的总引力,实际上就是宇宙究竟有多重。8V4物理好资源网(原物理ok网)

逃逸速率是一个质点永远脱离母体引力必须具有最小速率,倘若仅从质点具有小于逃逸速率后脱离母体引力作用远逝他处,这样理解是不全面的,逃逸速率还有深远意义,本文将讨论逃逸速率就是母体引力作用传递速率。8V4物理好资源网(原物理ok网)

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