高中物理问题

第一宇宙速度可以使物体绕地球运动,而物体离地球越远引力越小,为什么第一宇宙速度可以离开地面而不能离开地球呢?地面引力更大吧?
忽然想起来了,好像是环绕速度小于发射速度……

第一宇宙速度也是人造卫星在地面附近绕地球做“匀速圆周运动”所必须具有的速度。但是随着高度的增加,地球引力下降,环绕地球飞行所需要的飞行速度也降低,所有航天器都是在距地面很高的大气层外飞行,所以它们的飞行速度都比第一宇宙速度低。
  人造卫星在地面附近(高度忽略)绕地球做匀速圆周运动时,其轨道半径近似等于地球半径R,其向心力为地球对卫星的万有引力,其向心加速度近似等于地面处的重力加速度。
  物体所受重力=万有引力= 航天器沿地球表面作圆周运动时向心力
  即mg=GMm/r^2=mv^2/r
  mg=mv^2/r
  所以v^2=gr
  R地=6.37*10^6m,g=9.8 m/s^2
  v= 7.9 km/s
  计算公式:V1=√gR(m/s),其中g=9.8(m/s^2),R=6.37×10^6(m)。

参考资料:http://baike.baidu.com/view/94565.htm

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第1个回答  2012-09-19
设在地球上将一颗质量为m的卫星发射 到绕太阳运动的轨道需要的最小发射速度 为V;

此时卫星绕太阳运动可认为是不受地球引 力,距离地球无穷远;

认为无穷远处是引力势能0势面,并且发 射速度是最小速度,则卫星刚好可以到达 无穷远处。

由动能定理得

1/2*mV^2-GMm/r=0;

解得V=√(2GM/r)

这个值正好是第一宇宙速度的√2倍。

方法二: 根据动能公式,一个质量为m,速度为v 的物体的动能E1为

E1=0.5mv^2

根据引力势能公式,当这个物体距行星中 心距离约等于行星半径r,重力加速度为g 时,它的引力势能E2为:E2=GMm/r(可用 积分法求得。)

当E1-E2=0时,飞行器恰好克服行星引力 逃逸,可得出:

0.5mv^2-GMm/r=0

v^2=2GM/r

v=sqr(2GM/r) ------------------->这就 是著名的第二宇宙速度。
第2个回答  2012-09-20
是的,环绕速度有环绕速度的公式,而发射速度有计算发射速度的公式(具体公式忘了,毕业好多年了,呵呵)楼主切不可把两者混淆,明白两者其中的含义就很容易的区别二者。。。
第3个回答  2012-09-20
想飞高的话还要克服重力势能,楼主忘考虑这个了
第4个回答  2012-09-19
对的
环绕速度小于发射速度,第一宇宙速度是7.9km/s,当速度大于7.9km/s时,物体就绕地球的轨迹就变成椭圆的了,超过第二宇宙速度11.2km/s,物体将脱离地球,超过第三宇宙速度16.7km/s,就可以飞出太阳系了
第5个回答  2012-09-20
可以离开啊

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