第二宇宙速度 內容大綱
航天器按其任務的不同,需要達到這四個宇宙速度的其中一個。 例如人類第一個發射成功的星際探測器月球1号就需要達到第二宇宙速度,才能擺脫地球重力。 而旅行者2号則需要達到第三宇宙速度,才能離開太陽系。 第二宇宙速度 第二宇宙速度 介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间的物体沿椭圆轨道饶地球运转,地球位于椭圆的一个焦点上。
如果一个星球的质量大,其引力就强,逃逸速度值就大。 反之,一个较轻的星球,将会有较小的逃逸速度。 逃逸速度还取决于物体与星球中心的距离,距离越近,逃逸速度越大。 一般认为,宇宙没有边界,说宇宙中的物质逃离到别的地方去这样的问题是没有意义的。 因此,讨论宇宙的逃逸速度,也似乎没有意义。 宇宙速度的概念也可应用于在其他天体发射航天器的情况。
第二宇宙速度: 第二宇宙速度为什么是第一宇宙速度根号二倍?
光速是连续运动的速度极限,任何作连续运动的物体都无法超越光速。 第二宇宙速度 不过,宇宙正在膨胀,即星系都在向远处运动(相互远离),这就存在这样一个问题:如果宇宙的膨胀速度足够大,星系就会克服宇宙的总引力而永远膨胀下去。 万有引力所对应的势能与重力势能类似,是一个相对的量。
一般我们规定无穷远处的势能为零,显然在地球表面的势能是负值。 第二宇宙速度 第二宇宙速度 如果要定义第七宇宙速度,或许要以整个可观测宇宙为基础来进行定义。 如果真的存在第七宇宙速度,那么它就是脱离这个宇宙所需要的最小速度,可这个速度究竟是多少,没人知道,可以肯定的是必然要超光速。 本星系群的跨度高达1,000万光年,要想摆脱本星系群的引力束缚,根据科学家的估计,航天器的速度至少要达到2000千米每秒。
第二宇宙速度: 第二宇宙速度推导过程
如果一个天体的质量与表面引力很大,使得逃逸速度达到甚至超过了光速,该天体就是黑洞。 一般认为宇宙没有边界,说宇宙中的物质逃离到别的地方去这样的问题没有意义,因此,说宇宙的逃逸速度也似乎没有意义。 第二宇宙速度--当物体(航天器)飞行速度达到11.2千米/秒时,就可以摆脱地球引力的束缚,飞离地球进入环绕太阳运行的轨道,不再绕地球运行。 各种行星探测器的起始飞行速度都高于第二宇宙速度。 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,亦称逃逸速度。 按照力学理论可以计算出第二宇宙速度V2=11. 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.
早期,为了估计克服地球引力、太阳引力所需的最小能量,人们引入了三个宇宙速度的概念。 这个速度用于对发射能量的估计,从而具有参考价值。 对于地球,其$v_2$为约为$11.2 km/s$。
当物体(航天器)飞行速度达到11.2千米/秒时,就可以摆脱地球引力的束缚,飞离地球进入环绕太阳运行的轨道,不再绕地球运行。 这个脱离地球引力的最小速度就是第二宇宙速度。 各种行星或卫星探测器的起始飞行速度都高于第二宇宙速度。 第一宇宙速度既是航天器从地球表面突破地球引力限制飞向太空,成为环绕地球运行的人造卫星所需要的最小发射速度;又是航天器绕着地球公转时的最大运行速度。 所以说,天上的卫星在绝大多数时运行速度都低于第一宇宙速度,且离地面越高、运行速度越慢。 当卫星速度超过第一宇宙速度时,轨道就会由圆周变为椭圆;速度越大,轨道也就越扁。 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,亦称逃逸速度。
实际上,地球表面存在稠密的大气层,航天器在穿过大气时要损失能量。 第二宇宙速度 这一速度是根据银河系的质量和直径计算出的,由于这两个数据目前都不确定,所以第四宇宙速度自始至终都只是一个估算值。 就拿银河系的直径来说,目前只能确定它大约在10万光年以上,具体有多大还不清楚。
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