第二宇宙速度的推導(dǎo)公式高中(第二宇宙速度的推導(dǎo))
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1、在數(shù)學(xué)分析里面是積分求的第二宇宙速度的推導(dǎo) 第二宇宙速度是物體掙脫地球引力的束縛而成為繞太陽(yáng)運(yùn)行的人造行星,或飛到其他行星上去的飛船所具有的最小速度,也叫脫離速度. 設(shè)物體的質(zhì)量為m。
2、由地面克服地球引力飛至無(wú)窮遠(yuǎn)處,需做多少功呢? 如圖所示,地面a處離地心為R0。
3、即Oa=R0,Ob=R1,Oc=R2…O∞=R∞ 物體在a處受引力F0=G ;b處受引力F1=G ;… 物體由a移到b。
4、需克服引力做功W1= 01(ab).由于F0到F1中力是變化的,為此采取近似方法: 01=G 這樣由于 ,故F0> 01>F1 所以W1=G 即W1=GMm( )(物體由a→b) 同理 W2=GMm( )(物體由b→c) W3=GMm( )(物體由c→d) … W∞=GMm( ) 物體由a移到無(wú)限遠(yuǎn)處時(shí)。
5、共需做功 W=W1+W2+…=GMm( )=GMm/R0.式中 =0 故物體在地面上需要具有動(dòng)能 mv22=GMm/R0 所以,第二宇宙速度v2= =11.2 km/s(式中G為引力常量,M為地球的質(zhì)量。
6、R0為地球半徑)。
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