宇宙速度
这种解释是有前提描述的,假设为地球是一个绝对的球体(没有山脉等),同时也忽视了地球表面大气层。
绕地做圆周运动,也必然满足圆周运动的前提条件,必须有外力提供向心力。而唯一存在的指向圆心的外力,也就是地球对该物体的万有引力。
第一宇宙速度的推导过程
第一宇宙速度计算结果有两个表达公式,我们分别来做推导。如下:
(1)因靠近地面时,轨道半径近似等于地球半径R,卫星在轨道处所受的万有引力近似等于卫星在地球表面所受的重力.也就是说重力提供向心力:
$mg = m\frac{v^2}{R}$, 有$v=\sqrt{gR}$
如果速度小于$\sqrt{gR}$,
那么由于重力比所需的向心力大,导致卫星掉回地面,故这也是最小的发射速度。
(2)第一宇宙速度还可用
$G\frac{Mm}{R^2}=m\frac{v^2}{R}$
来导出$v=\sqrt{\frac{GM}{R}}$
在卫星同绕地球运行的轨道中,地球半径是最小的轨道半径,可知此速度是最大的绕行速度。
参考链接:第一宇宙速度的推导过程
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