宇宙速度

合集下载

高中物理宇宙三速度

高中物理宇宙三速度

高中物理宇宙三速度篇一:高中物理宇宙中的三速度是指宇宙飞船在环绕地球或行星运行时,所能达到的最高速度和平均速度。

这三个速度分别是:1. 逃逸速度:指地球或行星表面的逃逸速度,也就是宇宙飞船要想脱离地球或行星引力所需的最小速度。

逃逸速度分别为地球表面的逃逸速度为 16.6 千米/秒(针对地球)和行星表面的逃逸速度通常为 10 千米/秒以上。

2. 环绕速度:指宇宙飞船在环绕地球或行星运行时,所能达到的最高速度。

环绕速度分别为地球表面的环绕速度为 30 千米/秒和行星表面的环绕速度通常也大于 30 千米/秒。

3. 进动速度:指宇宙飞船在地球或行星引力作用下,围绕太阳 (或地球) 运行时,所能达到的最小速度。

进动速度分别为地球表面的进动速度为 24.6 千米/秒和行星表面的进动速度通常也大于 24.6 千米/秒。

这三个速度是高中物理宇宙中非常重要的概念,涉及到天体运动、万有引力等知识点。

在实际应用中,比如太空探索、星际旅行等领域,这三个速度都有着重要的应用价值。

篇二:高中物理宇宙中的三个速度是指在宇宙空间中物体运动的速度,它们分别是:1. 光速:指物体在真空中运动的速度,约为每秒 299,792,458 米。

它是宇宙中最重要的速度之一,因为所有物体在宇宙中的运动速度都接近光速。

2. 宇宙速度:指物体从地球表面发射后,前往太阳系外的宇宙空间所需的速度。

宇宙速度分为三类:上升宇宙速度、平飞宇宙速度和下降宇宙速度。

上升宇宙速度指从地球表面发射后,向月球或火星发射所需的速度;平飞宇宙速度指物体在太阳系内飞行所需的速度;下降宇宙速度指物体从太阳系内飞向地球或月球所需的速度。

3. 长征五号发射速度:指长征五号火箭将卫星或航天器送入太空所需的速度。

长征五号火箭是中国自主研发的大型火箭,能够发射大型卫星或航天器进入轨道。

它的发射速度高达每秒 8.6 千米,是宇宙中最快的速度之一。

这些速度对于理解宇宙结构和演化非常重要。

常识(宇宙速度)

常识(宇宙速度)

宇宙速度提到第一宇宙速度想必大家都不会陌生吧,好像在哪里见过听过,但就是想起不起来,那他到底是什么呢?一、第一宇宙速度的概念第一宇宙速度是指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,也有别名航天器最小发射速度、航天器最大运行速度、环绕速度。

通俗一点的来讲就是说如果你想要把一个物体送出地球,他至少需要达到的速度就是第一宇宙速度。

二、第一宇宙速度的来源最早提出这个概念的人是牛顿(牛顿当时称之为环绕速度),当时的牛顿能提出这个概念也是源于他细心观察生活的特点,他发现大炮发射出去的炮弹总会落地,而炮弹落地的距离和大炮的威力相关,大炮威力越大,落地距离越远,所以牛顿在想因为地球是圆的,如果在山上架一门大炮威力足够大的时候,是不是就可以让炮弹绕着地球旋转一直不落地?这就是著名的牛顿大炮的故事,而这其中提到保持炮弹不落地的出射速度就是第一宇宙速度。

三、第一宇宙速度计算方式我们当时上中学学到这个知识的时候只记得第一宇宙速度是7.9km/s,但这个数据是怎么算出来的呢?这个就要用到我们的两个公式了,一个是万有引力公式,一个是向心力公式。

第一个万有引力公式想必大家并不陌生,这个是由著名的物理学家牛顿提出来的:其中M、m分别代表两个不同的物体的质量,r代表两个物体之间的距离,G为万有引力常量(ps:万有引力公式虽然是牛顿提出来的,但是万有引力常量G却是一个叫做卡文迪许的科学家算出来的),这个公式想要阐明的道理其实就是任何两个物体之间都存在着相互引力,而这个引力大小和两个物体的质量大小和物体间的距离有关,两个物体的质量越重相互引力就越大,两个物体之间的距离越远则相互引力越小。

举个例子,一个正常人类在地球上原地跳高一般能跳0.5米,但是如果这个人他跑到了月球上他就可以跳3米高,这个原因主要就是因为地球的质量比月球大得多。

了解完万有引力我们再来看看向心力,向心力其实就是一种维持物体做圆周运动的力。

举个例子,小的时候我们玩的溜溜球,如果我拿着绳子的一端甩动溜溜球做圆周运动的时候突然松开手,溜溜球就会直接飞出去,而你手上拿住绳子不让球飞出去的力就是向心力,而向心力的计算公式的表达有两种,这里我们只讨论其中一种即:从公式不难看出向心力的大小其实跟物体的质量运动速度、运动半径都有关。

十大宇宙速度排名

十大宇宙速度排名

十大宇宙速度排名第一到八宇宙速度分别是:1、第一宇宙速度(又称环绕速度):大小为7.9km/s 。

是指物体紧贴地球表面作圆周运动的速度(也是人造地球卫星的最小发射速度)。

2、第二宇宙速度(又称脱离速度):大小为11.2km/s。

是指物体完全摆脱地球引力束缚,飞离地球的所需要的最小初始速度。

3、第三宇宙速度(又称逃逸速度):大小为16.7千米/秒。

是指在地球上发射的物体摆脱太阳引力束缚,飞出太阳系所需的最小初始速度。

4、第四宇宙速度(fourth cosmic velocity),525公里/秒以上。

是指在地球上发射的物体摆脱银河系引力束缚,飞出银河系所需的最小初始速度。

5、第五宇宙速度:500--2250km/s。

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,照这样算,需要1500--2250km/s的速度才能飞离。

6、第六宇宙速度:接近光速。

指航天器从地球发射,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。

7、第七宇宙速度:目前对于第七宇宙速度还没有明确的定义。

8、第八宇宙速度:目前对于第七宇宙速度还没有明确的定义。

物体达到11.2千米/秒的运动速度时能摆脱地球引力的束缚。

在摆脱地球束缚的过程中,在地球引力的作用下它并不是直线飞离地球,而是按抛物线飞行。

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/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。

人类的航天活动,并不是一味地要逃离地球。

特别是当前的应用航天器,需要绕地球飞行,即让航天器作圆周运动。

我们知道,必须始终有一个与离心力大小相等,方向相反的力作用在航天器上。

在这里,我们正好可以利用地球的引力。

因为地球对物体的引力,正好与物体作曲线运动的离心力方向相反。

宇宙速度讲解

宇宙速度讲解

宇宙速度讲解
宇宙速度是指在不受重力影响的情况下,物体需要达到的速度,才能够保持在宇宙中的轨道上。

宇宙速度的计算公式为:
v = √(GM/R)
其中,v为宇宙速度,G为引力常数,M为中心天体的质量,R为物体到中心天体的距离。

例如,地球的质量为5.97 x 10 kg,距离太阳的平均距离为149.6 x 10 km。

代入公式中,计算得到地球绕太阳运动所需的宇宙速度为29.8 km/s。

宇宙速度的大小受到中心天体的质量和距离的影响,距离越远,需要的速度就越小。

对于地球上的人类来说,宇宙速度是一个极高的速度,难以想象。

但对于太空飞行器来说,宇宙速度则是必须达到的速度,才能够在太空中稳定运行。

宇宙速度是人类探索宇宙的关键之一,它使得我们能够发送探测器、卫星和宇宙飞船去探索更遥远的星球和宇宙。

同时也为我们探索宇宙提供了更多的可能性和挑战。

- 1 -。

宇宙航行的速度计算题

宇宙航行的速度计算题

宇宙航行的速度计算题在宇宙航行中,速度的计算是极其重要的。

宇宙空间的广袤和各类星球的距离使得精确计算航行速度成为一项挑战。

本文将介绍宇宙航行速度的计算方法,以及其在航天技术和太空探索中的应用。

一、宇宙速度的定义及计算公式宇宙速度是指在太空中飞行所需的最小速度,以克服地球引力而进入太空轨道。

其计算需要考虑地球引力和离心力等因素。

宇宙速度的计算公式如下所示:v = √(GM / r)其中,v为宇宙速度,G为引力常数(G≈6.674 × 10^-11N·m^2/kg^2),M为地球的质量(M≈5.972 × 10^24 kg),r为离地球中心的距离。

二、宇宙速度的应用宇宙速度的计算在航天工程和太空探索中起着至关重要的作用。

以下是一些典型的应用示例:1. 火箭发射速度计算火箭发射是进入太空的关键步骤,它的速度必须高于宇宙速度才能实现轨道进入。

通过计算火箭的质量、地球引力和发射高度,可以确定所需的发射速度和推进力。

2. 行星探测与轨道调整行星探测器在宇宙中进行准确的航行需要精确计算速度。

根据星球的质量和探测器的轨道高度,可以计算出探测器在宇宙空间中的速度,以实现行星轨道的精确调整和目标的探测。

3. 轨道卫星运行轨道卫星的运行和维护也需要准确计算速度。

通过计算卫星的质量、轨道高度和地球的引力等因素,可以确保卫星在轨道上稳定运行,并根据需要进行位置调整和维护。

三、宇宙速度计算的案例分析下面我们将通过一个实际案例来演示宇宙速度的计算。

假设我们有一颗质量为5000kg的火箭,我们计划将其发射到一个离地球中心7000km的轨道上。

根据宇宙速度的计算公式,我们可以开始计算:v = √(GM / r)= √((6.674 × 10^-11 N·m^2/kg^2) × (5.972 × 10^24 kg) / (7 × 10^6 m))≈ 11186 m/s所以,我们得出火箭发射至少需要达到宇宙速度11186 m/s才能进入所需的轨道。

第一二三宇宙速度推导公式

第一二三宇宙速度推导公式

第一二三宇宙速度推导公式
第一宇宙速度的推导公式是:v1 = √(GM/R),其中v1表示第一宇宙速度,G 表示引力常数,M表示天体的质量,R表示天体的半径。

第一宇宙速度是指,在足够远离地球表面时,一个物体必须具备的速度,才能绕地球进行圆形轨道运动。

第二宇宙速度的推导公式是:v2 = √(2GM/R),其中v2表示第二宇宙速度,G 表示引力常数,M表示天体的质量,R表示天体的半径。

第二宇宙速度是指,在足够远离地球表面时,一个物体必须具备的速度,才能从地球逃逸到宇宙空间。

第三宇宙速度的推导公式是:v3 = √(GM/2R),其中v3表示第三宇宙速度,G 表示引力常数,M表示天体的质量,R表示天体的半径。

第三宇宙速度是指,在足够远离地球表面时,一个物体必须具备的速度,才能进入到以太空为基础的回归轨道。

宇宙速度课件—【新教材】人教版高中物理必修第二册

宇宙速度课件—【新教材】人教版高中物理必修第二册

C 她的线速度大小 ( 4 km/s
B.
D.地球的第一宇宙速度将略变小
)
(1)卫星绕地球沿椭圆轨道运行时,地心是椭圆的一个焦点,其周期和半长轴的关系遵循开普勒第三定律。
A.等于 7.9 km/s C.“天宫”一号比“神舟”八号角速度大
在地面附近发射飞行器,使之能够脱离太阳的引力作用飞到太阳系以外所需的最小发射速度,称为第三宇宙速度,其大小为16.
2.第二宇宙速度(脱离速度)
92.km第/s二<v宇D<宙11.速. 度所(脱离有速度地) 球同步卫星受到的向心力大小一定相等
练习1:我国发射了一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号”.
7 km/s的速度抛出的物体可能沿C轨道运动
(3)人造地球卫星的三种轨道:
3.近年来,自然灾害在世界各地频频发生,给人类带来巨大损失。
例2:(多选)下列关于同步卫星的说法正确的是(AD )
A.一定位于赤道正上空 B.为了避免相撞,应该与其他国家的同步卫星在不同的轨道 上运行 C.发射速度小于7.9 km/s D.运行速度小于7.9 km/s
练习2:如图3所示,中国北斗卫星导航系统是中国自行研制 的全球卫星导航系统.其中有静止轨道同步卫星和中轨道地 球卫星.已知中轨道地球卫星的轨道高度为5 000~15 000 km, 则下列说法正确的是( C ) A.中轨道地球卫星的线速度小于静止轨道同步卫星的线速度 B.上述两种卫星的运行速度可能大于7.9 km/s C.中轨道地球卫星绕地球一圈的时间小于24小时 D.静止轨道同步卫星可以定位于北京的上空
D.“天宫”一号比“神舟”八号加速度大
B.介于 7.9 km/s 9 km/s的速度抛出的物体可能落在A点
A.所有地球同步卫星一定在赤道上空

星球第一宇宙速度计算公式

星球第一宇宙速度计算公式

星球第一宇宙速度计算公式星球第一宇宙速度是指一个物体需要达到的速度,以克服该星球引力而能够离开其表面的最小速度。

这是一个非常有趣和重要的概念,因为它关乎到人类探索宇宙的能力和其他星球的可达性。

在本文中,我们将介绍星球第一宇宙速度的计算公式,并解释其背后的原理。

首先,让我们来看看星球第一宇宙速度的计算公式。

根据物理学原理和牛顿第二定律,我们可以得到以下公式:v = √(2GM/r)其中,v表示需要达到的速度,G是万有引力常数,M是星球的质量,r是物体离开表面的距离。

这个公式告诉我们,星球第一宇宙速度与星球质量和物体距离的平方根成正比。

也就是说,当星球质量增加或者物体离星球表面距离减小时,第一宇宙速度也会增加。

这是因为质量大的星球会产生更强的引力,需要更高的速度才能克服它,而离星球表面更近的物体则能感受到更大的引力,同样需要更高的速度才能逃逸。

了解了计算公式,我们可以进一步了解星球第一宇宙速度的意义和指导意义。

首先,星球第一宇宙速度是人类探索宇宙的基础。

只有达到了该速度,人造卫星、火箭或者宇宙飞船才能够逃离地球引力束缚,进入太空并进行宇宙探索任务。

其次,了解星球第一宇宙速度可以帮助我们设计和计划探测任务。

通过计算星球质量和物体离表面距离,我们可以确定所需的第一宇宙速度,从而决定推进器的尺寸、能源需求等。

这对于实施太空任务的成功非常重要。

另外,星球第一宇宙速度不仅仅与探测任务有关,还与宇宙旅行和殖民其他星球的可行性相关。

如果我们打算前往其他星球定居或者进行长期宇宙旅行,了解星球第一宇宙速度可以帮助我们评估和规划任务的可行性。

我们可以计算出离开地球或其他星球所需的速度,从而确定所需的推进器性能和燃料储备。

这对于保证航天器的可持续性和任务的成功至关重要。

综上所述,星球第一宇宙速度是一个重要的概念,涉及到人类的航天探索、宇宙旅行和星球殖民等方面。

通过计算公式,我们可以确定所需的速度,从而规划任务和设计航天器。

宇宙速度第一第二第三是什么

宇宙速度第一第二第三是什么

宇宙速度第一第二第三是什么
第一宇宙速度(V1)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公里每秒。

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(V2)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=11.2公里每秒。

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公里每秒即可。

第三宇宙速度(V3)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公里每秒。

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公里每秒了。

可以说,航天器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的惟一要素,目前只有火箭才能突破该宇宙速度。

第一二三宇宙速度的概念

第一二三宇宙速度的概念

一.第一二三宇宙速度的概念?
答:第一二三宇宙速度的概念分别是:1、第一宇宙速度众所周知,第一宇宙速度是指物体紧贴地球表面作圆周运动的速度(也是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。

2、第二宇宙速度第二宇宙速度是指物体完全摆脱地球引力束缚,飞离地球的所需要的最小初始速度,其速度为11.2km每秒。

3、第三宇宙速度第三宇宙速度是指在地球上发射的物体摆脱太阳引力束缚,飞出太阳系所需的最小初始速度,其速度为16.7km每秒。

三个宇宙速度的推导

三个宇宙速度的推导
意义
第二宇宙速度是航天器脱离地球引力的关键,只有达到或超过 这个速度,航天器才能摆脱地球的束缚,飞向太阳系外。
第三宇宙速度
定义
第三宇宙速度是指航天器摆 脱太阳系引力束缚所需的最 小速度,也被称为逃逸速度

计算公式
第三宇宙速度的计算公式为 v3=√(2GM/r),其中 G 是万 有引力常数,M 是太阳质量, r 是航天器与太阳中心的距离。
地球观测卫星
第一宇宙速度有助于地球观测卫 星获取高精度的地理信息和气象 数据,因为低轨道卫星具有更高 的分辨率和更快的图像更新频率。
04
三个宇宙速度的物理意 义
第二宇宙速度的物理意义
1 2
第二宇宙速度(逃逸速度)
指航天器能够完全摆脱地球引力束缚,飞离地球 所需的最小初始速度。
计算公式
第二宇宙速度 = sqrt(2 * 地球质量 * 地球半径 * 重力加速度常数)
3
物理意义
第二宇宙速度是航天器离开地球引力场,进入更 广阔宇宙空间的重要条件。
第三宇宙速度的物理意义
01
第三宇宙速度(逃 逸速度)
指航天器能够完全摆脱太阳系引 力束缚,飞出太阳系所需的最小 初始速度。
计算公式
02
03
物理意义
第三宇宙速度 = sqrt(2 * 太阳质 量 * 地球公转半径 * 重力加速度 常数)
第一宇宙速度推导
总结词
第一宇宙速度是物体绕地球做匀速圆周运动 所需的最小速度,其推导基于牛顿第二定律 、万有引力定律和向心力公式。
详细描述
第一宇宙速度,也称为环绕速度,是物体绕 地球做匀速圆周运动所需的最小速度。根据 牛顿第二定律、万有引力定律和向心力公式, 当物体以一定的初速度v0在平行于地心方向 上持续加速时,其受到的地球引力将提供物 体做匀速圆周运动的向心力,直到达到环绕 速度v环绕时,物体将保持匀速圆周运动。环 绕速度v环绕可以通过以下公式计算:v环绕 = sqrt(GM/r),其中G为万有引力常数,M为

三个宇宙速度 参考系

三个宇宙速度 参考系

三个宇宙速度参考系宇宙是一个庞大而神秘的存在,其中包含着许多不为人所知的原理和规律。

在宇宙物理学中,研究宇宙速度的参考系是一个重要的课题。

在本文中,将介绍三个宇宙速度参考系,分别是:宇宙背景辐射速度,地球相对太阳速度和银河系相对宇宙微波背景辐射速度。

一、宇宙背景辐射速度宇宙背景辐射是一种宇宙微波辐射,是宇宙大爆炸后形成的,具有均匀的背景辐射性质。

它是宇宙学研究中非常重要的参考系之一。

根据天文观测数据,科学家们计算出宇宙背景辐射速度大约为3×10^5 km/s。

这个速度是以宇宙背景辐射为参考物体,观测其他物体相对于其运动速度的参考系。

二、地球相对太阳速度地球相对太阳速度是指地球自转和公转运动带来的相对速度。

地球自转速度约为465.1 m/s,公转速度约为29.78 km/s。

地球相对太阳的速度合成这两个速度,计算出地球相对太阳速度约为30.25 km/s。

地球相对太阳速度参考系是以太阳为参考物体,观测其他物体相对于太阳的运动速度的参考系。

这个参考系在研究地球和其他行星的运动、行星间的相对位置等方面起着重要的作用。

三、银河系相对宇宙微波背景辐射速度银河系是我们所处的星系,也是我们观测宇宙的基准点。

银河系相对宇宙微波背景辐射速度是指银河系相对于宇宙背景辐射的运动速度。

根据天文观测和计算,科学家们得出银河系相对宇宙微波背景辐射速度约为370 km/s。

这个速度是指银河系相对于宇宙背景辐射运动的速度。

结论通过研究宇宙速度的三个参考系,我们可以更加深入地了解宇宙的运动和相对性。

宇宙背景辐射速度参考系帮助我们研究宇宙的起源和演化,地球相对太阳速度参考系有助于我们了解地球的轨道运动和季节变化,而银河系相对宇宙微波背景辐射速度参考系则能让我们更好地观测银河系内的天体和宇宙结构。

宇宙速度参考系的研究对于宇宙学的发展和人类对宇宙的认识具有重要的意义。

随着科学技术的不断进步,我们相信对宇宙速度参考系的研究将会取得更多重要的发现,进一步揭示宇宙的奥秘。

三种宇宙速度

三种宇宙速度
(备注: V1既是最小发射速度,也是最大环绕速 度。)
第二宇宙速度:飞行器绕太阳运动可以看作是距离 地球无穷远处,以无穷远处为零势能面,发射的最 小速度即使飞行器刚好到达零势能面。
根据机械能守恒定 律 1/2V^2-GM/R=0 代入数值得 V2=11.2公里/秒。
第三宇宙速度: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 轨道半径即可。
三种宇宙速度
一、定义
• 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。
二、计算
第一宇宙速度:此时万有引力提供向心力。 GM/R^2=V^2/2 代入数值得V1=7.9公里/秒。(实际应略小于)
V3=16.7公里/秒。
三、应用
人造卫星的变轨: 地球表面卫星发射的速度v>v1。 此时万有引力小于卫星以v绕地表做圆周 运动所需的向心力 ,故从此时开始卫星将 做离二次点火, 以达到预定的圆轨 。
谢谢观看

关于三种宇宙速度

关于三种宇宙速度
4. ★★★★动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化.表达式
(1)动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的.但它 也适用于变力及物体作曲线运动的情况. (2)功和动能都是标量,不能利用矢量 法则分解,故动能定理无分量式.
(3)应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质 和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力 学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能 守恒定律简捷.
所做的功.④根据功是能量转化的量度反过来可求功.
(3)摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积.
发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd(d 是两物体间的相
对路程),且 W=Q(摩擦生热)
2.功率
(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是标量.求功率时一定要分
清是求哪个力的功率,还要分清是求平均功率还是瞬时功率.
的方向相同.两个动量相同必须是大小相等,方向一致.
(2)冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量,即 I=Ft.冲量也是矢量,
它的方向由力的方向决定.
2. ★★动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化.表达
式:Ft=p′-p 或 Ft=mv′-mv
(1)上述公式是一矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量
(4)交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引
力的功率.
①以恒定功率 P 启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最
大速度 v m=P/f 作匀速直线运动, .
②以恒定牵引力 F 启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速

第一第二第三宇宙速度的详细解析

第一第二第三宇宙速度的详细解析

第一第二第三宇宙速度的详细解析简单说:因为没有什么实际意义,第四宇宙速度对人类目前科学发展几乎没有任何指导意义,一句话形容就是:食之无味弃之可惜!为何这样说?先简单了解下宇宙速度的定义。

第一宇宙速度:环绕地球运行的最低速度,也就是7.9千米每秒。

地面上的任何物体想要环绕地球运行,最低飞行速度必须达到7.9千米每秒,这个速度是以地球为做参照系,以这个速度飞行就不会落到地面上。

当然7.9千米每秒只是理论上的计算值,地球上空的卫星速度通常情况下会略小于第一宇宙速度。

道理很简单,7.9千米每秒的速度是按照紧贴地面运行时计算出来的,但实际上没有任何卫星紧贴地面飞行,地面附近大气非常稠密,环绕地球飞行也不现实,最低的卫星高度也在百公里以上。

随着高度增加,地球引力相对减小,环绕速度也会下降,但下降得不多,大约在7.8千米每秒。

第二宇宙速度:11.2千米每秒。

同样是以地球为参照系,当一个物体的飞行速度达到11.2千米每秒时,就能逃离地球引力的束缚,成为太阳的一颗“卫星”,所以这个速度也被称为地球逃逸速度。

人类发射的探索其他星球的探测器都必须达到这个速度,不过有一个星球除外,那就是月球,因为月球仍在地球的引力范围内,它是地球的卫星。

飞向月球的探测器速度只需要大约10.8千米每秒就可以。

第三宇宙速度:16.7千米每秒,也是逃逸太阳系的速度。

达到16.7千米每秒的速度,就能逃离太阳系的引力束缚,飞出太阳系,环绕银河系运行。

这个速度,其实也可以看做离太阳表面无穷远处势能为零求出的最小速度。

这意味着,一个物体从无穷远处落向太阳,到达太阳表面的速度就是16.7千米每秒,当然,这是理想情况。

人类发射的探测器达到或超过第三宇宙速度的很少,著名的探测器旅行者一号飞船就是其中之一,美国NASA在20世纪70年代发射的探测器,目前已经驶入外太阳系(注意不是太阳系外),不过要想飞出太阳系,还需要上万年的时间。

问题来了,第四宇宙速度是多少呢?如何定义的呢?第四宇宙速度,也就是逃离银河系的速度,根据牛顿万有引力理论计算,这个速度大约是120千米每秒,达到这个速度就能飞出银河系。

高一物理宇宙速度知识点

高一物理宇宙速度知识点

高一物理宇宙速度知识点宇宙速度是指天体在宇宙中沿某个轨道的速度。

在高中物理课程中,学生们会接触到一些与宇宙速度相关的知识点。

下面我们将介绍几个关于宇宙速度的重要概念和原理。

首先是关于逃逸速度的概念。

逃逸速度是指一个天体表面上的速度,当天体表面的物体动能等于万有引力势能时,物体能够从天体表面逃逸出去。

逃逸速度与天体的质量和半径有关,可以通过以下公式计算得到:Ve = √(2GM/R)其中,Ve代表逃逸速度,G是引力常数,M是天体质量,R是天体半径。

逃逸速度可以看作一个天体对物体束缚力的界限,超过这个速度,物体就可以离开天体,进入宇宙空间。

接下来是关于地球绕太阳运动的速度。

地球绕太阳运动的速度被称为公转速度,是地球绕太阳一周所花费的时间与地球公转轨道的周长之比。

公转速度可以通过以下公式计算得到:v = 2πr/T其中,v代表公转速度,r是地球到太阳距离的平均值,T是地球绕太阳一周所花费的时间,也就是一年的时间。

地球的公转速度决定了地球绕太阳的轨道和季节变化。

除了公转速度,还有一个与太阳系有关的重要速度,那就是太阳系的脱离速度。

太阳系的脱离速度是指一个天体距离太阳系的质心足够远,以至于能够与太阳系的引力束缚解脱而逃离太阳系的速度。

太阳系的脱离速度需要克服太阳系的总引力,包括太阳、行星以及其他天体所产生的引力,因此计算太阳系的脱离速度比较困难。

宇宙速度的概念还可以延伸到宇宙飞船和卫星的发射和飞行过程中。

当人们发射一颗卫星或者宇宙飞船进入轨道时,需要使其达到足够的速度。

这个速度被称为轨道速度或者第一宇宙速度。

轨道速度的大小与地球的引力势能和卫星或者宇宙飞船的质量有关,可以通过以下公式计算得到:v = √(GM/R)其中,v代表轨道速度,G是引力常数,M是地球质量,R是轨道高度加上地球半径的和。

轨道速度的大小决定了卫星或者宇宙飞船是否能够稳定地绕着地球运行。

总的来说,宇宙速度是指天体在宇宙空间中沿某个轨道所具有的速度。

初中物理宇宙速度

初中物理宇宙速度

宇宙速度
人类要发射人造地球卫星或发射完成星际航行的飞行器,就要摆脱地球强大的引力,那如何离开地球呢,这就要使运载飞行器或人造地球卫星的航天飞机或运载火箭的速度要达到宇宙速度,那什么是宇宙速度呢,它有几类,以下加以说明:
所谓宇宙速度就是从地球表面发射飞行器,飞行器环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的最小速度,分别称为第一、第二、第三宇宙速度。

早期,人们在探索航天途径时,为了估计克服地球引力、太阳引力所需的最小能量,引入了三个宇宙速度的概念。

假设地球是一个圆环,周围也没有大气,物体能环绕地球运动的最低的轨道就是半径与地球半径相同的圆轨道。

这时物体具有的速度是第一宇宙速度,大约为 7.9公里/秒。

物体在获得这一水平方向的速度以后,不需要再加动力就可以环绕地球运动。

地球上的物体要脱离地球引力成为环绕太阳运动的人造行星,需要的最小速度是第二宇宙速度。

第二宇宙速度为 11.2公里/秒,是第一宇宙速度的2倍。

地面物体获得这样的速度即能沿一条抛物线轨道脱离地球。

地球上物体飞出太阳系相对地心最小速度称为第三宇宙速度,它的大小为16.6公里/秒。

地面上的物体在充分利用地球公转速度情况下再获得这一速度后可沿双曲线轨道飞离地球。

当它到达距地心93万公里处,便被认为已经脱离地球引力,以后就在太阳引力作用下运动。

这个物体相对太阳的轨道是一条抛物线,最后会脱离太阳引力场飞出太阳系。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

四、人造卫星的超重和失重
1、发射初阶段和回收末阶段
发射 回收
加速上升 减速下降
超重 超重
2、沿圆轨道正常运行 、
只受重力
a = g’
完全失重
与重力有关的现象全部消失
天平 弹簧秤测重力 液体压强计
比较v1、v2、v3的大小? 比较 的大小
> v1____v2
v2____v3 <
v2
Q
> v1____v3
Mm C2 G 2 =m R R
Mm v2 G 2 =m r r
梦想成真: 梦想成真:
谁为人类迈向太空提供科学思想 19世纪中叶俄罗斯学者齐奥尔科夫斯基(指出 世纪中叶俄罗斯学者齐奥尔科夫斯基( 世纪中叶俄罗斯学者齐奥尔科夫斯基 利用喷气推进的多级火箭) 利用喷气推进的多级火箭) 第一颗人造地球卫星何时何地发射成功 1957年10月4日苏联 年 月 日苏联 第一艘载人飞船何时何地发射成功 1961年4月12日 苏联 加加林 东方一号载人飞船 年 月 日 人类何时登上月球 1969年7月16日9时32分,美国 阿波罗 号升空,19日进入月球轨 阿波罗11号升空 号升空, 日进入月球轨 年 月 日 时 分 日下午4时 分着陆 分着陆, 时 分阿姆斯特朗踏上月面 道,20日下午 时17分着陆,10时56分阿姆斯特朗踏上月面 日下午
神舟六号发射升空
宇航员聂海胜太空中拍照片
费俊龙聂海胜空中通话
两位宇航员凯旋
一个人最完美和最强烈的情感来自面对不解之迷! 让我们为祖国的强盛而骄傲!
对个人来说,这不过是小小的一步,但对人类而言, 对个人来说,这不过是小小的一步,但对人类而言, 却是巨大的飞跃。 却是巨大的飞跃。
中国航天事业
1992年载人航天工程正式启动 1992年载人航天工程正式启动 2003年10月15日 2003年10月15日9时,神州5号宇宙飞船在酒泉卫星中心成 神州5 功发射,将第一位航天员杨利伟送入太空绕行14 14圈 10月 功发射,将第一位航天员杨利伟送入太空绕行14圈,10月 16日 23分降落在内蒙古主着陆场 16日6时23分降落在内蒙古主着陆场 中国成为世界上第三个独立开展载人航天活动的国家
GM ω= r3
r3 T = 2π GM
Mm 2 G 2 = mω r r
Mm 2π 2 G 2 = m( ) r r T
1 v∝ r 1 ω∝ 3 r
T∝ r 1 a∝ 2 r
3
Mm G 2 = ma r
GM a= 2 r
想一想? 想一想
我们能否发射一颗周期为 50min的卫星呢 的卫星呢? 50min的卫星呢? 在月球上发射月球卫星, 在月球上发射月球卫星, 其发射速度至少为多少呢? 其发射速星的发射与回收(变轨)
同步卫星的发射和回收 变轨原理: 变轨原理:点火 v4 P
v3
改变v大小
改变所需向心力
v1 v2
1
2
Q
3 请按大小排列四速度大小
Q点 1轨 2轨 P点 2轨 3轨
v1 v2 v3 v4
v2>v1>v4>v3
思考: 轨经Q点的加速度和在2轨上经Q 思考:1轨经Q点的加速度和在2轨上经Q点时的向心 加速度哪个大? 加速度哪个大?
D
把太阳系中各行星的运动近似看作匀速圆周 运动,则离太阳越远的行星( 运动,则离太阳越远的行星( BCD ) A、周期越小 B、线速度越小 C、角速度越小 D、加速度越小 E、向心力越小
“黑洞”问 红对勾 黑洞” 红对勾P41 题应用3—2 “黑洞”是爱因斯坦的广义相对论中预 • 应用 是爱因斯坦的广义相对论中预
应用 是爱因斯坦的广义相对论中预 言的一种特殊天体, 它的密度极大, 言的一种特殊天体 , 它的密度极大 , 对周围的物 包括光子 有极强的吸引力, 质(包括光子 有极强的吸引力,根据爱因斯坦理论, 包括光子)有极强的吸引力 根据爱因斯坦理论, 光子是有质量的,光子到达黑洞表面时也被吸入, 光子是有质量的 , 光子到达黑洞表面时也被吸入 , 恰能绕黑洞表面做圆周运动. 根据天文观测, 恰能绕黑洞表面做圆周运动 . 根据天文观测 , 银 河系中心可能有一个黑洞,距该黑洞6.0× 河系中心可能有一个黑洞 , 距该黑洞 ×1012 m 远的星体正以2.0× 的速度绕它旋转, 远的星体正以 ×106 m/s的速度绕它旋转,据此 的速度绕它旋转 估算该黑洞的最大半径R是多少 保留一位有效 是多少? 估算该黑洞的最大半径 是多少 ? (保留一位有效 数字) 数字
人造卫星, 7.9km/s<v<11.2km/s→人造卫星,椭圆轨道
脱离速度) 2、第二宇宙速度: 11.2km/s (脱离速度) 第二宇宙速度: 离心运动脱离地球, V≥11.2km/s →离心运动脱离地球,成为人造行星 第三宇宙速度:16.7km/s(逃逸速度) 3、第三宇宙速度:16.7km/s(逃逸速度) V≥16.7 km/s →挣脱太阳束缚,飞向太阳系外 挣脱太阳束缚,
二、卫星的运行
2 第一宇宙速度是发射地球卫星的最小速度, 第一宇宙速度是发射地球卫星的最小速度, Mm v 2π 2 2 G 2 = m = mω r = m( ) r 速度。 是卫星绕地球圆轨道运行的最大速度 是卫星绕地球圆轨道运行的最大= ma 。 r r T
Mm v2 G 2 =m r r
GM v= r
v1>v3>v2
v3
P
v1
人造地球卫星的轨道半径越大, 人造地球卫星的轨道半径越大,则( A、速度越小,周期越小 、速度越小, B、速度越小,加速度越小 、速度越小, C、加速度越小 周期越大 、加速度越小,周期越大 D、角速度越小 加速度越大 、角速度越小,加速度越大
BC
)
两颗人造地球卫星质量之比m =1∶2,轨 两颗人造地球卫星质量之比m1∶m2=1∶2,轨 道半径之比R 道半径之比 1∶R2=3∶1,下列有关数据之比 ∶ , 正确的是( 正确的是 ) A、周期之比 1∶T2=3∶1 、周期之比T ∶ B、线速度之比 1∶v2=3∶1 、线速度之比v ∶ C、向心力之比 1∶F2=1∶9 、向心力之比F ∶ D、向心加速度之比 1∶a2=1∶9 、向心加速度之比a ∶
宇宙速度
一、宇宙速度(发射速度) 宇宙速度(发射速度) 环绕速度) 1、第一宇宙速度: v=7.9km/s(环绕速度) 第一宇宙速度: =7.9km/s(环绕速度 v=7.9km/s →人造卫星,圆周轨道 人造卫星,
v=16.7km/s v=11.2km/s
—v=7.9km/s v>7.9km/s
§6.5宇宙速度 6.5宇宙速度
问题1:地面上的物体,怎样才能成为人造地球卫星呢? 问题1:地面上的物体,怎样才能成为人造地球卫星呢? 1:地面上的物体
V0
O
地球
A
B
C
D
以平抛运动为模型
300多年前, 多年前, 多年前
的推理过程
牛顿提出设想
问题2 这个速度应该有多大呢? 问题2:这个速度应该有多大呢?
Mm v2 G 2 =m r r ⇒ v= GM r
地面附近飞行----“近地卫星” 地面附近飞行----“近地卫星”, 离地高度 ---100km左右 左右, 100km左右,则r≈R
v= GM = R gR = L = 7 . 9 km / s
这就是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动 这就是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动 地面附近 的速度------第一宇宙速度(环绕速度) 第一宇宙速度( 的速度 第一宇宙速度 环绕速度)
相关文档
最新文档