第二宇宙速度是多少
第二宇宙速度是多少的答案是:11.2km/s
人造天体无动力脱离地球引力束缚所需的最小速度。若不计空气阻力,它的数值大小为11.2km/s。是第一宇宙速度的√2倍。
逃逸速度(Escape Velocity):在星球表面垂直向上射出一物体,若初速度小于星球逃逸速度,该物体将仅上升一段距离,之后由星球引力产生的加速度将最终使其下落。
若初速度达到星球逃逸速度,该物体将完全逃脱星球的引力束缚而飞出该星球。需要使物体刚刚好逃脱星球引力的这一速度叫逃逸速度。 天体表面上物体摆脱该天体万有引力的束缚飞向宇宙空间所需的最小速度。例如,地球的脱离速度为11.2公里/秒(即第二宇宙速度)。
1、第一宇宙速度
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。要作圆周运动,必须始终有一个力作用在航天器上。其大小等于该航天器运行线速度的平方乘以其质量再除以公转半径,即F=mv2/R,其中v2/R是物体作圆周运动的向心加速度。在这里,正好可以利用地球的引力,在合适的轨道半径和速度下,地球对物体的引力,正好等于物体作圆周运动的向心力。第一宇宙速度又称环绕速度。实际上,地球表面存在稠密的大气层,航天器不可能贴近地球表面作圆周运动,必需在150千米的飞行高度上,才能绕地球作圆周运动。在此高度下的环绕速度为7.9千米/秒。
2、第二宇宙速度
第二宇宙速度又称为逃逸速度,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。同样,由于地球表面稠密的大气层,航天器难以这样高的初始速度起飞,实际上,航天器是先离开大气层,再加速完成脱离的(例如先抵达近地轨道,再在该轨道加速)。在这高度下,航天器的脱离速度较小,约为11.2千米/秒。
3、第三宇宙速度
第三宇宙速度又称为脱离速度,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,约为16.7km/s。本来,在地球轨道上,要脱离太阳引力所需的初始速度为42.1千米/秒,但地球绕太阳公转时令地面所有物体已具有29.8千米/秒的初始速度,故此若沿地球公转方向发射,只需在脱离地球引力以外额外再加上12.3千米/秒的速度,本来逃逸速度是一个无方向概念,但第三宇宙速度由于要借助地球公转的初始速度,所以额外叠加的12.3千米/秒的速度方向应与地球公转速度方向相同。
4、第四宇宙速度
第四宇宙速度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。但由于人们尚未知道银河系的准确大小与质量,因此只能粗略估算,其数值在110~120千米/秒之间。而实际上,仍然没有航天器能够达到这个速度。
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。例如计算火星的环绕速度和逃逸速度,只需要把公式中的M、R、g换成火星的质量、半径、表面重力加速度即可。
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