地球表面的物体想飞到太阳系以外的宇宙空间去,需要达到哪个速度

2021-11-01:12:11:20 阅读 346 评论 0

摘要:答答星球问题:地球表面的物体想飞到太阳系以外的宇宙空间去,需要达到哪个速度?答案是:第三宇宙速。...

问题:地球表面的物体想飞到太阳系以外的宇宙空间去,需要达到哪个速度?

本题选项:

A.第三宇宙速度

B.第二宇宙速度

C.第一宇宙速度

正确答案:第三宇宙速

出题单位:航天文昌科普基地

答题路径:支付宝APP - 【答答星球】小程序

答案解析:若要使在地球表面的物体挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去,则必须使它的初速度大于或等于16.7km/s,即第三宇宙速度。

若要使在地球表面的物体挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去,则必须使它的初速度大于或等于16.7km/s,即第三宇宙速度。需要注意的是,这是选择航天器入轨速度与地球公转速度切线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㎞/s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,现如今火箭可以突破该宇宙速度。

宇宙速度是指物体达到11.2千米/秒(第二宇宙速度)的运动速度时能摆脱地球引力束缚的一种速度。在太阳系中,飞行器要想逃逸太阳的引力,速度应该是地球运动方向上再加16.9公里每秒,即33+17=50公里每秒的速度。

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16.7千米/秒 [3]  。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,必须始终有一个与向心力大小相等,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。经过计算,在地面上,物体的运动速度达到7.9千米/秒(环绕速度)时,地球对它的引力完全表现为向心力。这个速度被称为环绕速度。

上述使物体绕地球作圆周运动的速度被称为第一宇宙速度;摆脱地球引力束缚,飞离地球的速度叫第二宇宙速度。而摆脱太阳引力束缚,飞出太阳系的速度叫第三宇宙速度。

根据万有引力定律,两个物体之间引力的大小与它们的距离平方成反比。因此,物体离地球中心的距离不同,其环绕速度(第一宇宙速度)和脱离速度(第二宇宙速度)有不同的数值。

本站名称:鸭先知博客

本文标题:地球表面的物体想飞到太阳系以外的宇宙空间去,需要达到哪个速度

本文链接:https://www.awrui.net/mayi/xingqiu/diqiu/2428.html

版权声明:本文由鸭先知整理,版权归原作者所有转载请附上原文出处链接及本声明。

标签:

鸭先知博客

鸭先知博客是一个记录日常学习的博客网站,然后把每天的学习内容记录下来分享给大家。学而时习之,不亦说乎,期待与您共同进步。
  • 文章 1.5W+
  • 评论 0
  • 浏览 2.0W+
  • 友情链接:
Processed in 0.49581 second(s).
Copyright @ 2020-2022 鸭先知 All Rights Reserved.