第二宇宙速度的详细求法如果有不是高中的一些公式请推导一下,

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/19 05:40:45
第二宇宙速度的详细求法如果有不是高中的一些公式请推导一下,
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第二宇宙速度的详细求法如果有不是高中的一些公式请推导一下,
第二宇宙速度的详细求法
如果有不是高中的一些公式请推导一下,

第二宇宙速度的详细求法如果有不是高中的一些公式请推导一下,
“阳光窗台1992”从名字看来有可能是92年的,该是高二或是高三了吧.我不知道你有没有看过薛金星主编的《高中物理基础知识手册》,上面有关于你提到问题的推导.要打好多字啊,我偷个懒搜了一下:
http://blog.sina.com.cn/s/blog_4c7df0af0100evdr.html

假设在地球上将一颗质量为m的卫星发射到绕太阳运动的轨道需要的最小发射速度为V;地球半径为r;
此时卫星绕太阳运动可认为是不受地球引力,距离地球无穷远;
认为无穷远处是引力势能0势面,并且发射速度是最小速度,则卫星刚好可以到达无穷远处。
由动能定理得
(mV^2)/2-GMm/r^2*dr=0;
由微积分dr=r
解得V2=√(...

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假设在地球上将一颗质量为m的卫星发射到绕太阳运动的轨道需要的最小发射速度为V;地球半径为r;
此时卫星绕太阳运动可认为是不受地球引力,距离地球无穷远;
认为无穷远处是引力势能0势面,并且发射速度是最小速度,则卫星刚好可以到达无穷远处。
由动能定理得
(mV^2)/2-GMm/r^2*dr=0;
由微积分dr=r
解得V2=√(2GM/r)
而第一宇宙速度公式为
V1=√(GM/R)
故这个值正好是第一宇宙速度的√2倍。
(其中,GMm/r^2*dr=GMm/r为引力势能)
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。这个脱离地球引力的最小速度就是第二宇宙速度。各种行星探测器的起始飞行速度都高于第二宇宙速度。
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/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。

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假设在地球上将一颗质量为m的卫星发射到绕太阳运动的轨道需要的最小发射速度为V;
此时卫星绕太阳运动可认为是不受地球引力,距离地球无穷远;
认为无穷远处是引力势能0势面,并且发射速度是最小速度,则卫星刚好可以到达无穷远处。
由动能定理得
1/2*mV^2-GMm/r=0;
解得V=√(2GM/r)
这个值正好是第一宇宙速度的√2倍
GMm/r推...

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假设在地球上将一颗质量为m的卫星发射到绕太阳运动的轨道需要的最小发射速度为V;
此时卫星绕太阳运动可认为是不受地球引力,距离地球无穷远;
认为无穷远处是引力势能0势面,并且发射速度是最小速度,则卫星刚好可以到达无穷远处。
由动能定理得
1/2*mV^2-GMm/r=0;
解得V=√(2GM/r)
这个值正好是第一宇宙速度的√2倍
GMm/r推导见如下,第44页

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根据动能公式,一个质量为m,速度为v的物体的动能E1为
E1=0.5mv^2
根据重力势能公式,当这个物体距行星中心距离约等于行星半径r,重力加速度为g时,它的重力势能E2为:
E2=mgr
而mg=GMm/r^2
可得出:E2=GMm/r
当E1-E2=0时,飞行器恰好克服行星引力逃逸,可得出:
0.5mv^2-GMm/r=0
v^...

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根据动能公式,一个质量为m,速度为v的物体的动能E1为
E1=0.5mv^2
根据重力势能公式,当这个物体距行星中心距离约等于行星半径r,重力加速度为g时,它的重力势能E2为:
E2=mgr
而mg=GMm/r^2
可得出:E2=GMm/r
当E1-E2=0时,飞行器恰好克服行星引力逃逸,可得出:
0.5mv^2-GMm/r=0
v^2=2GM/r
v=sqr(2GM/r) ------------------->这就是著名的第二宇宙速度。
其中,G为万有引力常量,M为行星质量。sqr()在计算机编程语言中表示开根号。
把M代为地球质量,可得v=11.2km/s

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F=mV^2/R (离心力)
F=GmM/R^2 (万有引力)
mV^2/R =GmM/R^2
V1=根号下GM/R
第一宇宙速度,高中只能推这个
(mV^2)/2-GMm/r^2*dr=0;
解得V2=根号下(2GM/r)
用了积分
第二宇宙速度