第一二三宇宙速度的计算公式「第一宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度计算」
今天给各位分享第一二三宇宙速度的计算公式的知识，其中也会对第一宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度计算进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！
本文目录一览：
- 1、第一或第二宇宙速度是怎样计算出来的？
- 2、第一宇宙速度，第二宇宙速度和第三宇宙速度分别是多少？
- 3、第一、第二、第三宇宙速度怎样计算出来的
- 4、第一宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度
- 5、第一、第二、第三宇宙速度是怎么计算出来的？
- 6、第一宇宙速度和第二宇宙速度各是多少?
第一或第二宇宙速度是怎样计算出来的？
g*m*m/r^2
=
m*(v^2)/r
g引力常数，m被环绕天体质量，m环绕物体质量，r环绕半径，v速度。
得出v^2
=
g*m/r,月球半径约1738公里，是地球的3/11。质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81。
月球的第一宇宙速度约是1.68km/s.
在根据：v^2＝gm(2/r-1/a)
a是人造天体运动轨道的半长径。a→∞，得第二宇宙速度v2=2.38km/s.
一般：第二宇宙速度v2等于第一宇宙速度v1乘以√2。
第三宇宙速度v3较难：
我以地球打比方吧，绕太阳运动的平均线速度为29.8km/s。在地球轨道上，要使人造天体脱离太阳引力场的逃逸速度为42.1km/s。当它与地球的运动方向一致的时候，能够充分利用地球的运动速度，在这种情况下，人造天体在脱离地球引力场后本身所需要的速度仅为两者之差v0=12.3km/s。设在地球表面发射速度为v3，分别列出两个活力公式并且联立：
v3^2-v0^2=gm(2/r-2/d)
其中d是地球引力的作用范围半径，由于d远大于r，因此和2/r这一项比起来的话可以忽略2/d这一项，由此就可以计算出：
v3=16.7km/s，也就是第三宇宙速度。
第一宇宙速度，第二宇宙速度和第三宇宙速度分别是多少？
第一、二、三宇宙速度分别为7.9km/s ，11.2km/s ，16.7km/s。
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，第二宇宙速度约为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。
第三宇宙速度地球上物体飞出太阳系相对地心最小速度，第三宇宙速度的大小约为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。
扩展资料
科学家发现了一个有趣的现象，如果往天空扔石头，石头会做抛物线运动，随着力度不断的加大，会抛的越来越高，并且会越来越远。
于是他们设想，假如拿一个很厉害的大炮，用最大的力量把一个物体给轰出去，物体有可能会环绕地球一圈后落回原点，如果再足够大，物体就可以一直环绕地球飞行，这个刚好可以环绕地球飞行的速度就是第一宇宙速度。
参考资料来源：百度百科-三大宇宙速度
第一、第二、第三宇宙速度怎样计算出来的
第一宇宙速度
[1]
（又称环绕速度）：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)。大小为7.9km/s
——计算方法是v‵=gr
(g是重力加速度，r是星球半径)
第二宇宙速度（又称脱离速度）：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。大小为11.2km/s
第三宇宙速度（又称逃逸速度）：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。其大小为16.7km/s。
第二宇宙速度
11.2千米/秒
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。
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。
第三宇宙速度
16.7千米/秒
从地球起飞的航天器飞行速度达到16.7千米/秒时，就可以摆脱太阳引力的束缚，脱离太阳系进入更广漠的宇宙空间。这个从地球起飞脱离太阳系的最低飞行速度就是第三宇宙速度。
如果想使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去，必须使它的速度等于或者大于16.7千米/秒，即第三宇宙速度。
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／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／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。
有些人问：地球的速度已经超过第三宇宙速度了为什么没逃出太阳系？
答：三个宇宙速度都是指对地球球心的，第一宇宙速度7.9千米/秒,叫环绕速度,真正发射航天器时,只要有7.5千米/秒就够了,条件是在赤道上由西向东发射,借助约400m/s的地球自转速度就行了。第二宇宙速度是11.2km/s,叫脱离速度,达到它就可以离开地球。第三宇宙速度是16.7km/s,叫逃逸速度，再借助地球公转速度也就是说46.7km/s就可以逃出太阳系了。
第四宇宙速度
约110~120千米／秒
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。
第一宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度
所谓三个宇宙速度是指在地球上发射人造航天器，实现绕地飞行、逃离地球、逃离太阳系的最小速度。这三个速度分别为7.9km/s、11.2km/s、16.7km/s，这三个速度在地球上叫做第一宇宙速度，又叫环绕速度；第二宇宙速度，又叫脱离速度；第三宇宙速度，又叫逃逸速度。
首先说一下这三个宇宙速度是怎么来的。
这得从牛顿说起。在三百多年前，一个苹果掉到牛顿的头上，砸开了他的天眼，使他冥冥之中看到了宇宙的第一线曙光，这就是四种基本力中最早发现的一种力，叫万有引力。当然苹果砸头只是一个传说，并没有确切的依据，但牛顿发现了万有引力的规律，这个是没有任何疑义的。
牛顿发现的万有引力定律表述在其1687年出版《自然哲学的数学原理》一书中，但由于当时的实验条件，万有引力常量G一直未能得出精确数据，一直到1789年，英国又出了个伟大人物叫卡文迪许，他用改进的扭秤实验得出了引力常量G的精确数值，这样使万有引力定律如虎添翼，成为科学发展的一根重要支柱。由此，卡文迪许被誉为称量地球的第一人。
从此，万有引力定律表述为：F=GMm/r^2
这里，F表示引力值；G为引力常量，取值约6.67x10^11N·m^2/kg^2；M和m为引力作用大小物体质量；r为引力作用大小物体之间质心的距离。
从引力定律可以看出，引力的影响是与质量乘积成正比，与距离平方成反比的，是与距离呈平方指数衰减的，这就说明距离越远引力衰减得越快。人们根据万有引力定律，推演出速度与引力之间的关系，即天体的环绕速度计算公式和逃逸速度计算公式，表述为：
环绕速度公式
v'=√（GM/r）
式中，v'为环绕速度，G为天体质量，r为天体半径。
逃逸速度公式
v"=√（2GM/R）
式中，v"为逃逸速度，G为天体质量，r为天体半径。
根据这两个公式，就可以计算出地球的第一宇宙速度和第二宇宙速度。我们可以来验证一下，地球的质量为5.965x10^24kg，半径约6371km，代入公式：
环绕速度v'=√(5.965x10^24x6.67x10^-11/6371000)≈7.9km/s
逃逸速度v"=√(2x5.965x10^24x6.67x10^-11/6371000)≈11.2km/s
这就是所谓第一宇宙速度和第二宇宙速度的来历。
三个宇宙速度具体数值只是相对地球而言，在宇宙中并不通用。
第一宇宙速度是飞行器绕地飞行所需速度，既脱离不了地球引力，也逃脱不了地球引力。而且这个速度是从地表起飞时必须达到的速度，巡航速度就要看距离地表多高了，越高所需速度越慢，越低所需速度越快。如地球同步卫星距离地表35786km，距离地心42164km，在这个高度只要速度达到约3.1km/s就不会掉下来，也飞不走。
第二宇宙速度是脱离地球引力速度，也就是说达到这个速度，地球引力就拽不住这个航天器了，就可以飞往其他的行星。在地球上，起飞速度只要达到了每秒11.2km的速度，就可以飞往火星了。
第一第二宇宙速度相对其他星球来说，就是环绕速度和逃逸速度，在宇宙中通用的只有这两个速度。所有的天体都有这两个速度。如果根据上述公式计算，可以算出太阳环绕速度为436.6km/s，就是所谓太阳的第一宇宙速度；太阳逃逸速度为617.7km/s，就是太阳的第二宇宙速度。也就是说，人造飞行器从太阳表面起飞，只要达到每秒436.6千米，就可以绕着太阳飞，不掉下去也逃不走；只要达到每秒617.7千米，就可以逃脱太阳引力，逃往太阳系外飞往别的恒星。
这两个速度相对太阳来说，也只是起飞时达到的初速度，而飞高了，速度就并不需要那么快了，距离太阳越远，所需要的速度就越小。比如到了地球这个位置，所需要的环绕速度约29.8km/s，就是现在地球的公转速度。所以地球既不会掉向太阳，也飞不走。而到了距太阳1光年的边缘地带，太阳引力已经非常微弱，根据计算，只需要每秒约168米的速度就可以逃逸了。
第一、第二、第三宇宙速度是怎么计算出来的？
第一宇宙速度是人造卫星的最大运行速度,也是人造卫星的最小发射速度.
人造卫星离地面飞行的高度越低,它的运行的速度是越大的,理由是:根据牛顿的万有引力定律F=GMm/R^2
以及对圆周运动的物体而言,有F=m*(V^2/R)
所以最快的人造卫星也就是近地卫星.
那么,它飞行的轨道的半径可以看作是地球的半径.
所以,有GMm/R^2=m*(V^2/R)
得到v=√(GM/R)
从上面的式子可以看出，当GM一定时,R越大,v越小.
把地球的质量,地球的半径,以及万有引力常量带进去计算,算出来的结果:v≈7.9km/s
这个速度就是第一宇宙速度,也就是说人造卫星的最大的运行速度就是它了.还可以根据t=S÷V,得到最快人造卫星饶地球一圈的时间是大约是84.4min.
第二宇宙速度和第3宇宙速度高中是不做要求的,只需要记住就可以了.
第二宇宙速度:v=11.2km/s 第三宇宙速度:v=16.7m/s
第一宇宙速度和第二宇宙速度各是多少?
第一宇宙速度 7.9 千米／秒；第二宇宙速度 11.2 千米／秒。
1、第一宇宙速度的推导：
解得 GM=V² r，将R地=6.375×106m，地球质量M=5.965×10^24kg，万有引力常数6.67259×10^-11 米^3/(千克·秒^2)代入
并开平方，得 v≈7.9 km/s
2、第二宇宙速度即逃逸速度，一物体的动能等于该物体的重力势能的大小时的该物体的速率。逃逸速度一般描述为摆脱一重力场的引力束缚飞离那重力场所需的最低速率。
扩展资料：
第一宇宙速度的应用：
1、航天器：
火箭的质量比是火箭起飞时的质量（包括推进剂在内的质量）与发动机关机（熄火）时刻的火箭质量（火箭的结构质量，即净重）之比。因此，质量比较大，就意味着火箭的结构质量小，所携带的推进剂多。火箭可分为单级和多级，多级火箭又可分为串联、并连联、串并联相结合。
一般来说，火箭级数越多它的动能越大，但是理论计算和实践经验表明，每增加 1 份有效载荷，火箭需要增加 10 份以上的质量来承受，随着火箭级数的增加，使最下面的一级和随后的几级变得越来越庞大，以致于无法起飞。多级火箭一般不超过 4 级。
2、人造卫星
例如气象卫星、勘测卫星、通讯卫星、军事卫星等。
3、航天飞行器
发射无人/载人航天飞行器、星际旅行飞行器、运货飞船以及空间站。
参考资料来源：百度百科 - 第一宇宙速度
参考资料来源：百度百科 - 第二宇宙速度
第一二三宇宙速度的计算公式的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于第一宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度计算、第一二三宇宙速度的计算公式的信息别忘了在本站进行查找哦。
