1、一个质量为m的物体具有速度v,则它具有的动能为mv^2/2。
2、假设无穷远地方的引力势能为零(应为物体距离地球无穷远时,物体受到的引力势能为零,所以这个假设是合理的)。
3、则距离地球距离为r的物体的势能为-mar(a为该点物体的重力加速度,负号表示物体的势能比无穷远点的势能小)。
(资料图)
4、又因为地球对物体的引力可视为物体的重量,所以有GmM/r2=ma即a=(GM)/r2.所以物体的势能又可写为-GmM/r,其中M为地球质量。
5、设物体在地面的速度为V,地球半径为R,则根据能量守恒定律可知,在地球表面物体动能与势能之和等于在r处的动能与势能之和,即mV2/2+(-GMm/R)=mv2/2+(-GmM/r)。
6、当物体摆脱地球引力时,r可看作无穷大,引力势能为零,则上式变为mV2/2-GmM/R=mv2/2.显然,当v等于零时,所需的脱离速度V最小,即V=2GM/R开根号,又因为GMm/R2=mg,所以V=2gR开根号,另外,由上式可见脱离速度(第二宇宙速度)恰好等于第一宇宙速度的根号2倍。
7、其中g为地球表面的重力加速度,其值为9.8牛顿/千克。
8、地球半径R约为6370千米,从而最终得到地球的脱离速度为11.17千米/秒。
9、不同天体有不同的逃逸速度,脱离速度公式也同样适用于其他天体。
10、扩展资料逃逸速度,取决于星球的质量。
11、如果一个星球的质量大,其引力就强,逃逸速度值就大。
12、反之,一个较轻的星球,将会有较小的逃逸速度。
13、逃逸速度还取决于物体与星球中心的距离,距离越近,逃逸速度越大。
14、如果一个天体的质量与表面引力很大,使得逃逸速度达到甚至超过了光速,该天体就是黑洞。
15、黑洞的逃逸速度达30万千米/秒。
16、一般认为,宇宙没有边界,说宇宙中的物质逃离到别的地方去这样的问题是没有意义的。
17、因此,讨论宇宙的逃逸速度,也似乎没有意义。
18、第二宇宙速度是人造天体脱离地球引力束缚所需的最小速度。
19、当物体飞行速度达到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。
20、这个脱离地球引力的最小速度就是第二宇宙速度。
21、各种行星探测器的起始飞行速度都高于第二宇宙速度。
22、第二宇宙速度约为11.2公里/秒。
23、参考资料来源;百度百科-第二宇宙速度。
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