一个物体在地表(忽略大气层非地球引力等因素)以第二宇宙速度抛出,按理可以飞出地球进入太阳系内的某一轨道,请问这个物体在这个轨道上的运行速度是多少?因为在逃离的过程中动能减
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/15 16:18:49
一个物体在地表(忽略大气层非地球引力等因素)以第二宇宙速度抛出,按理可以飞出地球进入太阳系内的某一轨道,请问这个物体在这个轨道上的运行速度是多少?因为在逃离的过程中动能减
一个物体在地表(忽略大气层非地球引力等因素)以第二宇宙速度抛出,按理可以飞出地球进入太阳系内的某一轨道,请问这个物体在这个轨道上的运行速度是多少?因为在逃离的过程中动能减少了,进入太阳轨道后不可能还是11.2km/s吧?那具体是多少,有公式可算么?我想问以11.1km/s的速度按理是飞不出地球了,那么它又会以什么速度在什么高度绕地球飞行呢?月球绕地球飞行的速度是多少啊?月球的轨道是地球引力的边缘么?要是要将物体在地表直接抛出到月球轨道,那么初始速度是要多少啊?
一个物体在地表(忽略大气层非地球引力等因素)以第二宇宙速度抛出,按理可以飞出地球进入太阳系内的某一轨道,请问这个物体在这个轨道上的运行速度是多少?因为在逃离的过程中动能减
物体飞出地球进入太阳轨道后的运行速度,这个要看具体情况啊.
首先,地球绕太阳转,所以从地球脱离的物体受地球公转速度影响,是顺着飞出去的还是逆着飞出去的,结果当然不一样
再有,你这物体除非是绕太阳的轨道形状,圆轨道速度恒定,但椭圆,抛物,双曲轨道速度都在变
还有,这个11.2是物体动能=势能的情况,也就是刚好能够克服地球引力飞出去,到达无穷远处速度为零,也就是进入地球公转轨道了
要完全脱离地球公转轨道,到别的轨道上去,那还得考虑脱离速度和地球公转速度方向的影响,顺着发射速度叠加,反之速度相减.也不会直接用火箭加速到某个轨道上去,太费燃料,利用地球或太阳的引力迁移.例如,到邻近的火星上去,最简单的方法,可以利用地球引力逐渐拉拉高远地点的高度,使之刚好擦过火星引力圈,等物体到达远地点,会被引力吸过去,在进行减速进入圆轨道,不过这种太费时间,飞的太慢~
至于11.1能飞到多高,用 -GM/(2*r)+GM/R=1/2*v^2 计算,r=22.4万km,在这个高度的速度大约为u=sqrt(GM/r)=1.334 km/s
月球平均公转速度 1.022km/s ,轨道半径38.4 万km
至于地球引力圈的范围,按照作用圈来算,大约为93万km,月球在作用圈里面,并不是引力边缘
要从地球跑到月球轨道,用上面的式子 -GM/(2*r)+GM/R=1/2*v^2计算,v=11.133 km/s
你的这些想法显然不能考虑空气阻力和地球自转,所以我的回答也是建立在不考虑空气阻力和地球自转的情况下的。 1. 因为第二宇宙速度是逃离地球引力控制的最小发射速度,所以以第二宇宙速度飞出地球的控制范围,之后物体就没有多余的动能了,所以飞出地球控制范围后,物体和地球速度相同,也就是说会暂时跟地球以同样的方式同样的轨道绕太阳运行。 全部展开 你的这些想法显然不能考虑空气阻力和地球自转,所以我的回答也是建立在不考虑空气阻力和地球自转的情况下的。 1. 因为第二宇宙速度是逃离地球引力控制的最小发射速度,所以以第二宇宙速度飞出地球的控制范围,之后物体就没有多余的动能了,所以飞出地球控制范围后,物体和地球速度相同,也就是说会暂时跟地球以同样的方式同样的轨道绕太阳运行。 这个公式就是个能量关系,v0是抛出速度,M是地球质量,R地球半径,v是离开地球引力范围之后物体速度大小。显然v=0时,v0便是第二宇宙速度。 2. 11.1km/s的速度当然是飞不出地球控制范围的,但是你既然是在地面发射这个物体,而这个物体又不可能以11.1km/s在地面圆周轨道绕地球转,所以这样物体根本不可能做圆周运动,又不能脱离地球控制,所以物体只好做椭圆运动,相信你应该听过开普勒定律。但是如果你发射这个物体时速度不是沿水平方向的,那么这个椭圆轨道会和地表面相交,也就是说这个物体转不了一圈就会坠落在地面上。 3. 月球绕地球飞行速度大约1km/s,很容易算的,月地距离38万公里,周期27天,学过圆周运动公式就能算出来。 4.月球轨道显然不是地球引力边缘,不然稍微受到扰动月球不就跑了么,严格来说地球引力没边缘,但是离地球太远以致于太阳引力占主导地位,就可以认为是地球引力范围之外了。 5. 月球离地球也算是比较远了,所以将物体抛到月球上需要的速度不会比第二宇宙速度小多少。要算的话我上面那个式子把R改成月地距离,v取零算出v0就是了。 收起