計算宇宙速度的簡單方法

⑴ 有關宇宙速度發射速度怎麼計算，有公式嗎

第一宇宙速度：在以地球為半徑的軌道上運行的速度，萬有引力=向心力，
第二宇宙速度：能脫離地球引力到達無窮遠處的最小速度。此時在無窮遠處總能量為零，根據機械能守恆1/2mV^2(動能)-GM/R(勢能，是負的)=0
第三宇宙速度：能脫離太陽的引力到達無窮遠處的最小速度。這樣只需把第二宇宙速度方程中地球的質量換成太陽的質量，地球半徑換成地球公轉軌道半徑就行了。但不同的是，解出速度後，還要再減去地球的公轉速度才是最終的第三宇宙速度；因為地球的公轉已經提供了一定的動能了，況且發射速度都是相對於地球來說的。
註：上面的方程中m（發射體的質量）都已經約去，所以像1/2V^2並不是真正的動能表達式，只是為了說明這個式子的物理意義。還有，第一第二宇宙速度的表達式中GM可以用gR^2來代換，這樣就不必知道地球的質量了，地球半徑為6400km。

⑵ 第一宇宙速度如何計算

第一宇宙速度（V1） 航天器沿地球表面作圓周運動時必須具備的速度，也叫環繞速度。第一宇宙速度兩個別稱：航天器最小發射速度、航天器最大運行速度。在一些問題中說，當某航天器以第一宇宙速度運行，則說明該航天器是沿著地球表面運行的。按照力學理論可以計算出V1＝7．9公里／秒。航天器在距離地面表面數百公里以上的高空運行，地面對航天器引力比在地面時要小，故其速度也略小於V1。
第二宇宙速度（V2）當航天器超過第一宇宙速度V1達到一定值時，它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽運行的人造行星，這個速度就叫做第二宇宙速度，亦稱逃逸速度。按照力學理論可以計算出第二宇宙速度V2＝11．2公里／秒。由於月球還未超出地球引力的范圍，故從地面發射探月航天器，其初始速度不小於10．848公里／秒即可。
第三宇宙速度（V3）從地球表面發射航天器，飛出太陽系，到浩瀚的銀河系中漫遊所需要的最小速度，就叫做第三宇宙速度。按照力學理論可以計算出第三宇宙速度V3＝16．7公里／秒。需要注意的是，這是選擇航天器入軌速度與地球公轉速度方向一致時計算出的V3值；如果方向不一致，所需速度就要大於16．7公里／秒了。可以說，航天器的速度是掙脫地球乃至太陽引力的惟一要素，目前只有火箭才能突破宇宙速度。
第四宇宙速度（V4）宇宙速度的一級，預計物體具有110~120km/s的速度時，就可以脫離銀河系而進入河外星系，這個速度叫做第四宇宙速度。
由於航天器在地球稠密大氣層以外極高真空的宇宙空間以類似自然天體的運動規律飛行，所以實現航天首先要尋找不依賴空氣而又省力的運載工具。
火箭本身既攜有燃燒劑，又帶有氧化劑，能夠在太空中飛行。但要掙脫地球引力和克服空氣阻力飛出地球，單級火箭還做不到，必須用多級火箭接力，逐級加速，最終才能達到宇宙速度要求的數值。
現代運載火箭由箭體結構、動力裝置、制導和控制系統、遙測系統、外測系統、安全自毀和其他附加系統構成，各級之間靠級間段和分離機構連接，航天器裝在末級火箭的頂端位置，通過分離機構與末級火箭相連；航天器外面裝有整流罩，以便在發射初始階段保護航天器。
運載火箭的技術指標，包括運載能力、入軌精度、火箭對不同重量的航天器的適應能力和可靠性。航天器的重量和軌道不同，所需火箭提供的能量和速度也各不相同，各種軌道與速度之間有一定的對應關系。如把航天器送入185公里高的圓形軌道運行所需的速度為7．8公里／秒；航天器進入1000公里高的圓形軌道運行所需速度為8．3公里／秒；航天器進入地球同步轉移軌道運行所需速度為10．25公里／秒；航天器探測太陽系所需速度為12～20公里／秒等。直到今天，只有依靠火箭才能突破宇宙速度，實現人類飛天的理想

⑶ 第一宇宙速度的計算方法

⑷ 第一宇宙速度計算公式是什麼

第一宇宙速度計算公式是GM=V² r。第一宇宙速度分為兩個別稱：航天器最小發射速度、航天器最大運行速度。

在一些問題中說，當某航天器以第一宇宙速度運行，則說明該航天器是沿著地球表面運行的。按照力學理論可以計算出v1=7.9km/s。

第一宇宙速度其他情況簡介。

當航天器超過第一宇宙速度v1達到一定值時，它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽運行的人造行星，這個速度就叫做第二宇宙速度，亦稱脫離速度。所謂擺脫地球束縛，就是幾乎不受地球引力影響，這與處於離地球無窮遠點的位置得情況等價。

這里要注意，由於月球還未超出地球引力的范圍，故從地面發射探月航天器，不需要達到第二宇宙速度v2，實際上其初始速度不小於10.848 km/s 即可。

⑸ 怎樣求一個星球的第一宇宙速度

第一宇宙速度，是指物體在某個球形天體表面附近圍繞該球形天體做勻速圓周運動的速度，也叫該天體的環繞速度。

其求值方法如下：

在以該天體為半徑的軌道上運行時，物體所受到的萬有引力=該物體的向心力，即：

化簡該式，得：GM=V²r，或V²＝GM/r。

式中，G為萬有引力常數，為6.67259×10^-11 米3/(千克·秒^2)；M為該天體質量；r為該天體半徑。

⑹ 第一、第二、第三宇宙速度怎樣計算出來的

第一宇宙速度
[1]
（又稱環繞速度）：是指物體緊貼地球表面作圓周運動的速度(也是人造地球衛星的最小發射速度)。大小為7.9km/s
——計算方法是v‵=gr
(g是重力加速度，r是星球半徑)
第二宇宙速度（又稱脫離速度）：是指物體完全擺脫地球引力束縛，飛離地球的所需要的最小初始速度。大小為11.2km/s
第三宇宙速度（又稱逃逸速度）：是指在地球上發射的物體擺脫太陽引力束縛，飛出太陽系所需的最小初始速度。其大小為16.7km/s。
第二宇宙速度
11.2千米/秒
當物體（航天器）飛行速度達到11.2千米/秒時，就可以擺脫地球引力的束縛，飛離地球進入環繞太陽運行的軌道，不再繞地球運行。這個脫離地球引力的最小速度就是第二宇宙速度。各種行星探測器的起始飛行速度都高於第二宇宙速度。
第二宇宙速度（v2）
當航天器超過第一宇宙速度v1達到一定值時，它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽運行的人造行星，這個速度就叫做第二宇宙速度，亦稱逃逸速度。按照力學理論可以計算出第二宇宙速度v2＝11．2公里／秒。由於月球還未超出地球引力的范圍，故從地面發射探月航天器，其初始速度不小於10．848公里／秒即可。
假設在地球上將一顆質量為m的衛星發射到繞太陽運動的軌道需要的最小發射速度為v；
此時衛星繞太陽運動可認為是不受地球引力，距離地球無窮遠；
認為無窮遠處是引力勢能0勢面，並且發射速度是最小速度，則衛星剛好可以到達無窮遠處。
由動能定理得
1/2*mv^2-gmm/r=0;
解得v=√(2gm/r)
這個值正好是第一宇宙速度的√2倍。

第三宇宙速度
16.7千米/秒
從地球起飛的航天器飛行速度達到16.7千米/秒時，就可以擺脫太陽引力的束縛，脫離太陽系進入更廣漠的宇宙空間。這個從地球起飛脫離太陽系的最低飛行速度就是第三宇宙速度。
如果想使物體掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙空間去，必須使它的速度等於或者大於16.7千米/秒，即第三宇宙速度。
第三宇宙速度（v3）
從地球表面發射航天器，飛出太陽系，到浩瀚的銀河系中漫遊所需要的最小速度，就叫做第三宇宙速度。按照力學理論可以計算出第三宇宙速度v3＝16．7公里／秒。需要注意的是，這是選擇航天器入軌速度與地球公轉速度方向一致時計算出的v3值；如果方向不一致，所需速度就要大於16．7公里／秒了。可以說，航天器的速度是掙脫地球乃至太陽引力的惟一要素，目前只有火箭才能突破該宇宙速度。
有些人問：地球的速度已經超過第三宇宙速度了為什麼沒逃出太陽系？
答：三個宇宙速度都是指對地球球心的，第一宇宙速度7.9千米/秒,叫環繞速度,真正發射航天器時,只要有7.5千米/秒就夠了,條件是在赤道上由西向東發射,藉助約400m/s的地球自轉速度就行了。第二宇宙速度是11.2km/s,叫脫離速度,達到它就可以離開地球。第三宇宙速度是16.7km/s,叫逃逸速度，再藉助地球公轉速度也就是說46.7km/s就可以逃出太陽系了。
第四宇宙速度
約110~120千米／秒
是指在地球上發射的物體擺脫銀河系引力束縛，飛出銀河系所需的最小初始速度。但由於人們尚未知道銀河系的准確大小與質量，因此只能粗略估算，其數值在110~120千米／秒之間。而實際上，仍然沒有航天器能夠達到這個速度。

⑺ 第一宇宙速度計算公式是什麼

第一宇宙速度的推導公式是F = GMm/r = mv/r，根據這個公式我們可以得出GM=gr。

第一宇宙速度的推導公式是F = GMm/r = mv/r，根據這個公式我們可以得出GM=gr，從而解得v=gr，將R地＝6.37×10m，g = 9.8 m/s代入，並開平方，得v = 7.9 km/s。其中F為兩個物體之間的引力，G是萬有引力常數，r則是兩個物體之間的距離。

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第一宇宙速度的推導公式是F = GMm/r = mv/r，根據這個公式我們可以得出GM=gr，從而解得v=gr，將R地＝6.37×10m，g = 9.8 m/s代入，並開平方，得v = 7.9 km/s。其中F為兩個物體之間的引力，G是萬有引力常數，r則是兩個物體之間的距離。

第一宇宙速度也是人造衛星在地面附近繞地球做「勻速圓周運動」所必須具有的速度。但是隨著高度的增加，地球引力下降，環繞地球飛行所需要的飛行速度也降低。

所有航天器都是在距地面很高的大氣層外飛行，所以它們的飛行速度都比第一宇宙速度低。同時第一宇宙速度又稱為環繞速度。

⑻ 第一宇宙速度怎麼算

第一宇宙速度的推導其實並不是很麻煩的過程。把這個推導的過程需要的分析方法和公式掌握了，理解了其前因後果關系，對高中物理必修2中《萬有引力與航天》這個章節的學習是非常有幫助的。
在講解第一宇宙速度的推導過程前，同學們一定要知道第一宇宙速度的含義；其實，我們就是根據其含義推導的。 筆者希望同學們能夠通過這篇文章，了解到所有的推論，其實都源於基本概念。
高中物理必修2課本上關於第一宇宙速度的概念描述：
【物體在地面附近繞地球作勻速圓周運動的速度，叫做第一宇宙速度。第一宇宙速度大小為7.9km/s；】
宇宙速度
這種解釋是有前提描述的，假設為地球是一個絕對的球體（沒有山脈等），同時也忽視了地球表面大氣層。
繞地做圓周運動，也必然滿足圓周運動的前提條件，必須有外力提供向心力。而唯一存在的指向圓心的外力，也就是地球對該物體的萬有引力。
王尚註：物體已經離開地面，成為一顆「自由」的衛星，因此不再受到地面的支持力作用；只有萬有引力作用在該物體上。
理解了上面的分析過程，下面的方程推導過程就很容易理解了。
第一宇宙速度的推導過程

第一宇宙速度計算結果有兩個表達公式，我們分別來做推導。如下：
（1）因靠近地面時，軌道半徑近似等於地球半徑R，衛星在軌道處所受的萬有引力近似等於衛星在地球表面所受的重力．也就是說重力提供向心力：
physics
如果速度小於physics，
那wuli.in么由於重力比所需的向心力大，導致衛星掉回地面，故這也是最小的發射速度。

（2）第一宇宙速度還可用
physics
來導出v=physics
在衛星同繞地球運行的軌道中，地球半徑是最小的軌道半徑，可知此速度是最大的繞行速度。

⑼ 第1－3宇宙速度如何計算得出的

第一宇宙速度（V1）
航天器沿地球表面作圓周運動時必須具備的速度，也叫環繞速度。第一宇宙速度兩個別稱：航天器最小發射速度、航天器最大運行速度。在一些問題中說，當某航天器以第一宇宙速度運行，則說明該航天器是沿著地球表面運行的。按照力學理論可以計算出V1＝7．9公里／秒。航天器在距離地面表面數百公里以上的高空運行，地面對航天器引力比在地面時要小，故其速度也略小於V1。

第二宇宙速度（V2）當航天器超過第一宇宙速度V1達到一定值時，它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽運行的人造行星，這個速度就叫做第二宇宙速度，亦稱逃逸速度。按照力學理論可以計算出第二宇宙速度V2＝11．2公里／秒。由於月球還未超出地球引力的范圍，故從地面發射探月航天器，其初始速度不小於10．848公里／秒即可。

第三宇宙速度（V3）從地球表面發射航天器，飛出太陽系，到浩瀚的銀河系中漫遊所需要的最小速度，就叫做第三宇宙速度。按照力學理論可以計算出第三宇宙速度V3＝16．7公里／秒。需要注意的是，這是選擇航天器入軌速度與地球公轉速度方向一致時計算出的V3值；如果方向不一致，所需速度就要大於16．7公里／秒了。可以說，航天器的速度是掙脫地球乃至太陽引力的惟一要素，目前只有火箭才能突破宇宙速度。

第四宇宙速度（V4）宇宙速度的一級，預計物體具有110~120km/s的速度時，就可以脫離銀河系而進入河外星系，這個速度叫做第四宇宙速度。