第一宇宙速度怎么算 第一宇宙速度常见问题

对于宇宙的第一速度，尽管许多人在高中物理课上都有所了解，但究竟如何计算，以及背后蕴含的原理，可能并不那么清晰。第一宇宙速度，又被称为环绕速度，是航天器沿着地球表面作圆周运动所必须具备的速度。它有两个别称：航天器的最小发射速度和最大运行速度。在某些情境下，当提到航天器以第一宇宙速度运行时，那就意味着它是沿着地球表面轨迹运转的。

按照力学理论，我们可以精确计算出第一宇宙速度为每秒7.9公里。实际上，当航天器在距离地面数百公里的高空运行时，由于地球对其的引力有所减小，所以其运行速度也会略小于第一宇宙速度。我们可以称在地面附近绕地球做匀速圆周运动的物体速度为第一宇宙速度。

接下来，让我们深入理解第一宇宙速度的推导过程。当人造卫星在地面附近（忽略高度）绕地球做匀速圆周运动时，其运行的轨道半径近似等于地球的半径R。卫星的向心力主要来源于地球对卫星的万有引力，并且向心加速度与地面处的重力加速度相近。

物体所受的重力等于万有引力，这个力也是航天器沿地球表面作圆周运动时的向心力。在这个特定的轨道半径和速度下，地球对物体的引力正好等于物体做圆周运动的向心力。

关于万有引力定律的具体公式为：F=GM1M2/r²，其中G是一个常数（约为6.67×10N·m）。这个公式可以理解为：两个物体之间的万有引力F，等于G乘以两个物体的质量M1和M2的乘积，再除以他们之间的距离r的平方。通过这一公式和一些物理假设，我们可以推导出第一宇宙速度的公式和概念。