第一宇宙速度是7.9km/s
第二宇宙速度是11.2km/s
第三宇宙速度是17.6km/s
第一宇宙速度的计算估计学了物理必修2的人都该会了,但是那两种方法都不是牛顿大叔最早提出的,他最早想的,是大炮的问题,进而推导得出的结论。
物理必修2上有两个方法,分别如下:
1:根据环绕的平衡条件(拱桥问题),把地球表面看作一个半径6371km的曲面求解,得到:
2:根据万有引力的平衡条件,有:
(结果就不说了,一样的)
这两种方法看起来都很容易,但是牛顿当时思考问题的时候并没有向心力和万有引力的公式,这些都是他后来得出的,得出的方法,也来自于这次思考。这就是牛顿首次提出的计算环绕速度的方法——几何法
3:几何法
几何法貌似跟物理沾不上边,但是具体来说,这反而是当时唯一能想到的方法,牛顿的智慧真的很禾口讠皆
不错,就是这个图,地球的半径是r,如果沿地表切线方向射出一物体初速度是v0(这里的角度画的不合适,v0ro应该是90°),则它在它射出的第一秒内,在竖直方向上要下落5m,只有水平方向离开地表的速度达到5m/s,才能使物体保持在轨道上运行,这样对第1s内该物体的运动分析,由勾股定理得:
就这样,牛顿得到了第一宇宙速度的值,并且由此(这种方法)产生了其它的一些发现,这些发现,我下回再做分析。
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