第一宇宙速度是多少?推导实验其实并不难
第一宇宙速度在物理中是经常会考到的一个知识点。那么关于第一宇宙速度的定义、它的推导公式和它的宇宙原理都是怎样的呢?我们都知道,火箭发射要突破地球引力就要达到第一宇宙速度,下面就让我们探究一下,第一宇宙速度是多少。
一、第一宇宙速度是多少?

第一宇宙速度是多少?第一宇宙速度简单来解释的话就是物体要达到7.9km/s,这是物体能围着地球飞行作圆周运动的最小速度。第一宇宙速度又被叫做空间飞行器最小发射速度,空间飞行器最大运行速度。当某空间飞行器以这个速度运行时,也可以理解为该飞行器是在地球表面运行的。

第一宇宙速度是7.9km/s,由于地球表面存在难以突破的大气层,所以空间飞行器是无法靠近地球的表面作圆周运动的。只有在150km的较高高度中,空间飞行器才能围绕地球作圆周运动。它的计算公式是:F=mv/r。

第一宇宙速度的科学原理可以理解为,站在地面上朝着远方发射子弹,子弹的速度一旦达到7.9km每秒时,它就可以突破引力,围着地球飞行。人造卫星在地球附近做圆周运动时必须达到7.9km/s速度。不然它是无法进行圆周运动的。
二、第一宇宙速度运用

上文中我们已经知道了第一宇宙速度是7.9km/s,这个数据通常被用在航天器械计算上。加上地球上的一颗人造卫星,想要突破地球的引力去围着太阳进行运动。那么他就要突破的最小速度是11.2千米每秒。

第一宇宙速度的提出者是著名物理学家牛顿,他当时提出时将其命名为环绕速度。当火箭达到7.9km/s这个最小速度飞上天后,宇宙中的引力是小于地球地面的,即使不用很大的速度也可以围绕地球表面进行圆周运动。

但是同时也因为宇宙中的引力小于地球地面,所以不需要很高的速度就能飞行了。这个速度保持的范围是要低于7.9km/s的,一旦大于了七点九千米每秒,那么空间飞行器就有可能偏移轨道,完成无法挽回的损失。
三、第一宇宙速度的推导

第一宇宙速度的推导实验其实并不难,学生们没有必要望而却步。只要掌握了它的运算公式,理解了它的核心知识点对于高中物理必修二的学习来说是很有帮助的。想要学习好这一课,就要先理解地球引力与其的关系。

人造卫星围绕地球表面做运动时,有一个向心力。这个向心力就是地球的引力。我们就能够通过上文能够推导得出公式Mmv2rG=ma。圆周运动的最大速度,就是发射卫星的最小速度。由此,我们知道了第一宇宙速度是多少,它的使用领域,以及公式的推导。
大家都在看
-
研究发现:木星比太阳年龄还大,它才是太阳系最古老的天体 我们被太阳骗了46亿年,它根本不是太阳系最古老的天体,早在它还没点火的时候,木星就已经长成了引力巨兽,论资排辈,它比太阳还要早一步站稳脚跟。我们从小接受的认知都是:先有太阳诞生,点燃核聚变成为恒星,周围 ... 天文之最07-30
-
《夜航船》解析—卷一·天文部·日月(三十一)—月食五星 月食五星①崇祯十一年②四月己酉夜,荧惑③去月仅七八寸,至晓逆行,尾八度掩于月,丁卯退至尾,初度渐入心宿④。杨嗣昌⑤上疏言:“古今变异,月食五星,史不绝书,然亦观其时。昔汉元帝建武二十三年⑥,月食火星, ... 天文之最07-30
-
“迄今为止最有力的证据”,天文学家拍摄到参宿四伴星图像 参宿四是夜空中最著名、也是冬季夜空中最亮的恒星之一,它位于猎户座,距离地球约650光年。这是一颗已经步入恒星演化末期的红超巨星,亮度呈现周期性变化。 长期以来,天文学家一直怀疑,参宿四很可能拥有一颗伴星, ... 天文之最07-30
-
大思考,盘点过去20年中最重大的20项宇宙发现 人类对浩瀚星空的认知,在过去两个世纪里经历了一场跨越数量级的深刻变革。两百年前,人类甚至无法精准测量一颗恒星距离地球究竟有多远,也不清楚它们由何种物质构成。从十九世纪三十年代首次成功测量恒星视差,到海 ... 天文之最07-30
-
无望远镜观测天花板!第谷·布拉赫,一人撑起近代天文学数据根基 第谷·布拉赫:裸眼观测时代的奇才,以毕生数据铸就《鲁道夫天文表》在望远镜尚未问世的16世纪,天文学长期依靠粗略观测与古典理论推演,星象测算误差巨大,难以支撑严谨的天体研究。丹麦天文学家第谷·布拉赫(1546 ... 天文之最07-30
-
汉代天文档案:2000年前中国已算出一年365.25天?比欧洲早1600年 朋友们,先问你一个特别“降维打击”的问题。你手机里的日历,2024年是闰年,2月有29天。你知道为什么吗?你可能会说:“废话,因为地球绕太阳一圈不是整天数呗,四年凑一天补上。”行,算你有点天文常识。那我再问 ... 天文之最07-30
-
深度长文:宇宙最残酷的真相,或许人类永远找不到外星人! 1950年,著名物理学家费米在一次闲聊中,随口抛出了一个困扰人类科学界七十多年的终极问题:“外星人到底在哪?”就是这一句简单的发问,后来被命名为费米悖论,成为了天文学、生物学、物理学交叉领域最无解的谜题。 ... 天文之最07-27
-
重磅!科学家在宜居带内的类地行星上探测到大气,它距地球49光年 在寻找外星宜居环境的路上,天文学家最看重的线索,莫过于行星外层的大气层。它既能锁住温度、留住液态水,又能挡住有害的宇宙射线,是生命诞生的重要前提,可偏偏在岩质行星上,大气格外难寻,尤其是围绕红矮星运行 ... 天文之最07-27
-
最古老火星陨石揭示火星早早就失去了水 特加扎001号火星陨石特写。一项对这颗红色星球古老碎片的分析显示,它在40多亿年前就开始失去水分了。图片由NASA提供。Teghaza001是一块来自火星的陨石。勘探人员在撒哈拉沙漠发现了它。 对这块岩石的分析表明,火星 ... 天文之最07-26
-
巨蟹座与鬼宿、巨蟹宫:同一片暗星,三套命名体系! 巨蟹座11 巨蟹座夏夜星空里,黄道带上有一颗存在感不强的星座——巨蟹座。它亮星寥寥,夹在狮子座与双子座之间,北临天猫,南接长蛇,最亮星柳宿增十(β Cnc)视星等也仅为3.5左右,若不借助明显标识,很难在繁星中 ... 天文之最07-26
相关文章
- 大思考,盘点过去20年中最重大的20项宇宙发现
- 无望远镜观测天花板!第谷·布拉赫,一人撑起近代天文学数据根基
- 汉代天文档案:2000年前中国已算出一年365.25天?比欧洲早1600年
- 肉眼观测的天花板!没有望远镜的第谷,奠定近代天文学根基
- 深度长文:宇宙最残酷的真相,或许人类永远找不到外星人!
- 重磅!科学家在宜居带内的类地行星上探测到大气,它距地球49光年
- 商朝人天文、数学、文字样样精通,看完我直接跪了!
- 最古老火星陨石揭示火星早早就失去了水
- 巨蟹座与鬼宿、巨蟹宫:同一片暗星,三套命名体系!
- 科学家发现太阳中银元素的实际含量比科学界普遍认同的高出55%。
- 你只知道她是太阳的妈妈?正史里的羲和,其实是个硬核天文官
- 巡天巨眼 暗宇探秘 —— 南希・格雷斯・罗曼太空望远镜即将启程
- 中国科学院大学天文与空间科学学院、国家天文台副教授人民日报撰文:地球之水哪里来?星际冰图告诉你
- 韦伯望远镜立大功!宇宙最怪套娃现身:外表像恒星,内核是黑洞
- 被课本低估的千古天才!阿基米德到底有多牛?比肩牛顿、高斯
- 一枚SpaceX猎鹰9号火箭将于8月5日撞击月球,地球部分地区可观测
- 詹姆斯韦伯望远镜发现著名恒星系隐藏巨行星
- 邓煜王虹同摘世界顶级数学奖 是什么让顶尖科学家认定“现在是我们基础科研最好的时代”?
- 宇宙中10大奇异恒星,最快恒星每秒跑1200公里,太阳真是平淡无奇
- 天文学家最爱的红矮星,可能是银河系披着羊皮的狼
热门阅读
-
毕达哥拉斯定理,在科学界中发挥巨大作用 07-14
