第三宇宙速度是逃离太阳系吗 第三宇宙速度的推导
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2024-10-11
今天老编辑森破为大家解答以上的问题。第三宇宙凭借速度动力,今日第三宇宙速度的推导相信很多小伙伴还不知道,现在就让我们一起来看看吧!
1、实时第二宇宙速度一个质量为m的物体速度v ,则其具有的动震mv^2/2。
2、假设无穷远地方的逼近势能为零(应为物体离开地球无穷远时,物体受到的逼近势能为零,所以
3、则距离地球距离为r的物体的势震-mar(a为该点物体的重力加速度,负号表示物体的势能比无穷远点的
4、又因为地球对物体的引力可视为物体的重量,所以有GmM/r2=ma即a=(GM)/r2。所以物体的势能又可写为-GmM/r,其中M为地球质量。
5、设定物体在地面的速度为V,地球半径为R,则根据能量守恒定律可知,在地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mV2/2(-GMm/R)=mv2/2(-GmM/r)。
6、当飞机平整地球涡流时,r可惊无穷大,引力势势达到,则上式为mV2/2-GmM/R=mv2/2。显然,当v等于零时,所需的分离速度V最小,即V=2GM/R开根号,又因为GMm/R2=mg,所以V=2gR开根号,另外,由上式分裂分裂速度(第二宇宙速度)恰好等于第一宇宙速度的根号2倍。
7、2、第三宇宙速度第三宇宙速度是指,如果卫星进一步摆脱太阳引力的束缚,达到一定的(能量)就可以变成绕银河系运行的人造卫星。
8、简单说挣脱太阳系而飞向太阳系以外的宇宙空间去,必须以最小的发射速度称为第三宇宙速度。
9、地球以约30公里/秒的绕太阳运动,地球上的物体也随着地球以这个速度绕太阳运动。
10、正像物体搭载脱地球推进所需的最小速度相当于它绕地球运行速度的√2倍一样,卫星剥离太阳绕行的必需的速度应相当于它绕太阳运动的速度√2倍。
11、这就是说该卫星在地表的发射速度至少就该是42.4Km/s的速度,由于地球本身绕太阳运行的速度约30公里/秒,所以只要辅助沿着地球运动轨道方向增加12.4公里/秒的所具有的动能就行,但要卫星在摆脱地球引力束缚的过程中还需要一部分能量。
12、因此卫星初动能应该就是要增加12.4km/s速度所具有的动能加上上剥离地球引力做功的能量(第二宇宙速度所对应的动能)。
13、所以卫星的第三宇宙速度对应的动能就应该等于增加的12.4km/s速度所具有的动能加上上缘地球引力做功的能量(第二宇宙速度所对应的)
14、若用V3表示宇宙速度,则V3=√(12.4)2 (11.2)2=16.7km/s。
15、扩展数据当发射速度V与宇宙速度分别有如下关系,被发射物体的情况会看到不同:第一种情况,当v p>