注:
F: 两个物体之间的引力
G: 万有引力常数
m1: 物体1的质量
m2: 物体2的质量
r: 两个物体之间的距离
2、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的公式表达为:
mg=GMm/r
2=mv
2/r
mg=mv
2/r
解得v
2=gr
将R地=6.37×10
6m,g=9.8 m/s
2 代入,并开平方,得
v= 7.9 km/s
注:①第一个R是卫星的轨道半径,第二个R是地球半径,g是重力加速度。但是在计算第一宇宙速度时,假定卫星的轨道半径等于地球半径。也就是卫星在地面的高度飞行。因此两者相等。
②由于在地面时g=GM/R
2,所以gR=GM/R,因此两个公式相等。
结论,两道公式在推导方式和具体含义上不同,但是在数学结果上相等。公式一的适用范围更广,适合于任何轨道上的环绕速度计算。公式二只能用于计算最小第一宇宙速度。
关于第一宇宙速度常见问题
1.关于第一宇宙速度的运行周期可以是60分钟么?
不可以。第一宇宙速度7.9km/s ,地球半径6400km,周长为40192km ,周期为40192/7.9=5087 (s)>60分钟。
2.一个运行速度为第一宇宙速度的卫星的运行周期可以是24小时吗?
不能。第一宇宙速度的卫星的运行周期大约是85分。
3.月球的第一宇宙速度?
月球的第一宇宙速度约是1.68km/s。
仍然在继续,如何超越一层层的宇宙速度,探索更广阔的宇宙奥秘,仍是人们科技进步的寻求。
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