第一宇宙速度,是指物体绕星球表面做匀速圆周运动的速度。它即是物体的最小发射速度也是最大的做圆周运动的速度。地球的第一宇宙速度是7.9千米每小时。
第一宇宙速度是相对于地轴的速度,而不是地面的速度。
发射火箭时,要考虑地球自转的线速度,为了节省能量,一般先竖直发射,然后到一定高度后,转向地球自转的方向。
描述运动得先选择参照系,按你所说那种情况,站在地面角度看,是直线轨迹,它的速度就是竖直速度。站在地轴角度看它是竖直速度与自转线速度的合速度。
实际上按你说的那种情况来,站在外太空,看这个物体,将会在向上的同时,也必须绕地心转动。是一条曲线的轨迹。
第一宇宙速度,指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度(first cosmic velocity)。第一宇宙速度别称:航天器最小发射速度、航天器最大运行速度、环绕速度。
而在一些问题中说,当某航天器以第一宇宙速度运行,则说明该航天器是沿着地球表面运行的。按照力学理论可以计算出v1=7.9公里/秒。实际上,地球表面存在稠密的大气层,航天器不可能贴近地球表面作圆周运动,必需在150千米的飞行高度上,才能绕地球作圆周运动。航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行,地面对航天器引力比在地面时要小,故其速度也略小于v1。在此高度下的环绕速度为7.8千米/秒。
推导公式
F=GMm/r²=mv²/r
GM=gr²
解得v²=gr
将R地=6.37×106m,g=9.8 m/s²代入,并开平方,得
v= 7.9 km/s
什么是第一宇宙速度?
什么是宇宙第一速度?