三大宇宙速度分别是:
第一宇宙速度 (环绕速度):定义:
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,以及最大绕行速度。
数值:7.91 km/s。
计算公式:$v_1 = \sqrt{gR}$,其中 $g$ 是重力加速度,$R$ 是星球半径。
第二宇宙速度 (脱离速度):定义:
物体完全摆脱地球引力束缚,飞离地球所需的最小初始速度。
数值:11.18 km/s。
计算公式:$v_2 = \sqrt{2gR}$,即第一宇宙速度的 $\sqrt{2}$ 倍。
第三宇宙速度 (逃逸速度):定义:
从地球表面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。
数值:16.63 km/s。
计算公式:$v_3 = \sqrt{\frac{2GM}{R}}$,其中 $G$ 是万有引力常数,$M$ 是太阳质量,$R$ 是地球半径。
这些速度是航天工程中重要的物理概念,它们分别对应着不同的航天任务:
第一宇宙速度确保物体能够稳定绕地球运行。
第二宇宙速度使物体能够摆脱地球引力,进入绕太阳的轨道。
第三宇宙速度则让物体能够飞出太阳系,进入更广阔的宇宙空间。