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三种宇宙速度

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关于宇宙速度,综合权威资料整理如下:

一、第一宇宙速度(环绕速度)

定义:物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,此时重力提供向心力。

数值:约7.9公里/秒。

意义:是人造地球卫星的最小发射速度,也是其最大绕行速度。

二、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:约11.2公里/秒(即第一宇宙速度的$\sqrt{2}$倍)。

意义:是航天器脱离地球引力、进入绕太阳轨道的最低速度。

三、第三宇宙速度(逃逸速度)

定义:物体从地球表面发射并摆脱太阳引力束缚,飞出太阳系所需的最小初始速度。

数值:约16.7公里/秒。

意义:是航天器飞出太阳系的最小发射速度。

补充说明

实际应用

卫星发射需达到第一宇宙速度,但实际轨道高度越高,运行速度越低(如近地轨道约7.8公里/秒,500公里高度约7.7公里/秒)。

深空探测需达到第三宇宙速度,但需考虑地球公转速度的相对性。

历史背景

第一宇宙速度由牛顿提出,第二、第三宇宙速度通过能量守恒定律推导得出,三者共同构成航天器发射速度的基本框架。

以上数据均综合自权威物理教材和航天领域研究,误差范围在公认的物理常数之内。