【第四宇宙速度】第一.二.三.四.五宇宙速度分别代表什么？_物理_ypkqslov
编辑： admin 2017-15-06
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第一宇宙速度（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.
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,飞离地球而环绕太阳圆周运动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.
第四宇宙速度：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,约为110-120km/s.
第五宇宙速度指航天器从地球发射,飞出本星系群的最小速度,由于本星系群的半径、质量均未有足够精确的数据,所以无法准确得知数据大小.目前科学家估计本星系群大概有500--1000万光年,照这样算,应该需要1500--2250km/s的速度才能飞离,但这个速度以人类目前的科学发展水平,至少要几百年才能达到,所以现在只是个幻想.
其他同学给出的参考思路：
还有第五宇宙速度？表示孤陋寡闻了。。。
互助这道作业题的同学还参与了下面的作业题
题1： 第六宇宙速度能使飞船飞离宇宙进入空间是什么意思?进入空间是随意进行时光穿梭的意思么?宇宙外面是什么?[语文科目]
快要睡觉了看到这个问题,
先放下什么是第六宇宙速度,我们看一下宇宙的定义 :
古汉语中,"宇":指天地四方,包括所有的空间.
"宙":古今往来,包括所有的时间.
现在的定义也一样,宇宙就是所有时间和空间的统一.即有空间的地方就有时间的寸在,有时间的地方就有空间.
1:你刚说"第六宇宙速度能使飞船飞离宇宙",意思就是它到达的是一个没有时间和空间的地方对吧?因为宇宙就囊括了所有时间和空间啊.但又说"飞离宇宙进入空间",这句话是不是就自相矛盾了呢?既然有空间,那说明它还是在宇宙之内的.
2:关于"进入空间可以任意时光穿梭"的问题,上面的知识也可以解答,我就不多说了.
3:关于"宇宙外是什么".刚说了,宇宙是无限的时间和空间的延伸,那么我们现假设宇宙外存在东西,这就说到现在的物理界关于宇宙的一个猜测,(注意是猜测)----平行宇宙论.认为有一个平行宇宙存在,好,假设它成立,那这个平行的第二宇宙和我们现有的宇宙肯定不可能是相连的,因为相连它还是会被划到现有的我们生寸的这个宇宙中,也就无所谓第二宇宙了.所以这个平行宇宙和现有宇宙间肯定有隔阂,这个隔阂既没有时间也没有空间,它才能将宇宙和宇宙间隔开来,称之虚无.
题2： 【什么叫做第3宇宙速度?】[物理科目]
第三宇宙速度－－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.
题3： 第2宇宙速度和第3宇宙速度怎样计算[物理科目]
第2宇宙速度：
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
mV^2-GMm/r^2*dr=0;
由微积分dr=r地
解得V=√(2GM/r)
这个值正好是第一宇宙速度的√2倍.
第3宇宙速度：
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.
再根据：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
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.
题4： 第一,二,三宇宙速度是多少?[物理科目]
第一宇宙速度（V1） 航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度,也叫环绕速度.按照力学理论可以计算出V1＝7．9公里／秒.航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行,地面对航天器引力比在地面时要小,故其速度也略小于V1.
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.
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宇宙速度.
题5： 第四宇宙速度真的可以飞出银河系吗?
理论上说是这样的,不过现在人类对于银河系知道的还是太少,这个数字还需要很久才能形成公论.目前认为为二百八十三公里每秒,此数值为在银河系内的绝对脱离速度.