第一至第六宇宙速度数值及其意义

如题所述

第一宇宙速度:物体紧贴地球表面作匀速圆周运动的速度,即人造地球卫星的最小发射速度,也是最大绕行速度,其速度为7.9km每秒 。

第二宇宙速度:物体完全摆脱地球引力的束缚,飞离地球所需要的最小初速度,其速度为11.2km每秒。

第三宇宙速度:在地球上发射的物体摆脱太阳引力的束缚,飞出太阳系所需的最小初速度,其速度为16.7km每秒。

第四宇宙速度:在地球上发射的物体摆脱银河系引力的束缚,飞出银河系所需最小初速度,大约为110-120km/s,指在银河内绝大部分地方所需要的航行速度。

如果充分利用太阳系围绕银心的转速,最低航行速度可为82km/s。由于人类对银河系所知甚少,银河系的质量以及半径等无法取值,这个数字还需要很久才能形成公论。

第五宇宙速度:指航天器从地球发射,飞出本星系群的最小速度,本星系群中的全部星系覆盖一块直径大约1000万光年的区域,需要1500--2250km/s的速度才能飞离。

第六宇宙速度:航天器从地球发射,飞出该本超星系团的最小速度,本超星系团的直径约在1~2亿光年之间,照这样算,在不需要考虑能源消耗等一系列条件的影响下,理论上需要接近光速才有可能飞离。

拓展资料

宇宙速度是指物体达到11.2千米/秒的运动速度时能摆脱地球引力束缚的一种速度。

在摆脱地球束缚的过程中,在地球引力的作用下它不是直线飞离地球,而是按曲线飞行。脱离地球引力后在太阳引力作用下绕太阳运行。若要摆脱太阳引力的束缚飞出太阳系,物体的运动速度必须达到16.7千米/秒。那时将按双曲线轨迹飞离地球,而相对太阳来说它将沿抛物线飞离太阳。

参考资料来自于:宇宙速度-百度百科

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第1个回答  2015-10-01
从研究两个质点在万有引力作用下的运动规律出发,人们通常把航天器达到环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的最小速度,分别称为第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度。
第一宇宙速度
航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度,也叫环绕速度。按照力学理论可以计算出V1=7.9公里/秒。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。

第二宇宙速度
当航天器超过第一宇宙速度V1达到一定值时,它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星,这个速度就叫做第二宇宙速度,亦称脱离速度。按照力学理论可以计算出第二宇宙速度V2=11.2公里/秒。由于月球还未超出地球引力的范围,故从地面发射探月航天器,其初始速度不小于10.848公里/秒即可。

第三宇宙速度
从地球表面发射航天器,飞出太阳系,到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小速度,就叫做第三宇宙速度。按照力学理论可以计算出第三宇宙速度V3=16.7公里/秒。需要注意的是,这是选择航天器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的V3值;如果方向不一致,所需速度就要大于16.7公里/秒了。可以说,航天器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的唯一要素,目前只有火箭才能突破该宇宙速度。

三大宇宙速度
第一宇宙速度:在以地球为半径的轨道上运行的速度,万有引力=向心力,GM/R^2=V^2/r
第二宇宙速度:能脱离地球引力到达无穷远处的最小速度。此时在无穷远处总能量为零,根据机械能守恒1/2V^2(动能)-GM/R(势能,是负的)=0
第三宇宙速度:能脱离太阳的引力到达无穷远处的最小速度。这样只需把第二宇宙速度方程中地球的质量换成太阳的质量,地球半径换成地球公转轨道半径就行了。但不同的是,解出速度后,还要再减去地球的公转速度才是最终的第三宇宙速度;因为地球的公转已经提供了一定的动能了,况且发射速度都是相对于地球来说的。
注:上面的方程中m(发射体的质量)都已经约去,所以像1/2V^2并不是真正的动能表达式,只是为了说明这个式子的物理意义。还有,第一第二宇宙速度的表达式中GM可以用gR^2来代换,这样就不必知道地球的质量了,地球半径为6400km。
参考网址:
第2个回答  2015-06-24
第一宇宙速度,7.8km/s,可绕地球旋转,第二宇宙速度,11.2km/s,可绕太阳旋转,第三宇宙速度,16.7km/s,可到银河系漫游,第四宇宙速度, 110-120km/s,脱离银河系,第五宇宙速度,估计 1500--2250km/s,完全飞出银河系星系群,第六宇宙速度,速度未知,可遨游宇宙本回答被提问者和网友采纳

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