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第 二宇宙速率 ( 离开速率 ) 是使 物体挣 脱

来源:本站原创  作者:admin  更新时间:2019-09-08  浏览次数:

  维普资讯 2 0 0 3年 1 2月 Vo 1 . 2 1 No . 2 3 中学 物理 第 = 宇 宙 速 度 的 两 种 简 单 推 导 方 法 河 南 省 平 顶 山 市一 中( 4 6 7 0 0 1 ) 司德 平 我们 晓得 , 第 二宇宙速度 ( 离开速度 ) 是使 物体挣 脱 地球 引力 的最小 发射 速度 . 现行 高 中物 理 试 验 修 订 本 第 一 册 ( 人 平易近 教 育 出 版 社 2 0 0 0年 2月 第 2版 )第 1 0 9页 只推 导 了 第 一 宇 宙 速度 , 而 曲 接 给 出 了 第 二 宇 宙 速 度 := 1 1 . 2 k r n / s , 那么 , 能 否 利 用 中 学 物 理 知 识 简 单 地 推 导 出第 二 宇 宙 速 度 呢 ? 本 文 就 介 绍 两 种 推 导 第二宇宙速 度的简单方式 . 1 . 逆 向 思 维 法 这 就 是 物 体 到 达 地 球 表 面 时 的速 度 . 反 过 来, 按照机 械能 守恒 , 若是 以 1 1 . 2 k m/ s 的速度 从 地 球 表 面 竖 曲 向上 抛 射 物 体 , 物 体 将 会 达 到 离地球无限 远 处 , 即离开地 球 . 可见 , 第 二 宇 宙 速度 ( 离开速度 )的大小为 1 1 . 2 k m / s . 2 . 能 量 法 由黄 金代换公 式 G M :g r 知 g :_ G M 广 , 代入 E =一 mg r可 得 普 通 物 理 中 引 力 势 能 的 表 达 式 E。:~ — GM — m . 地 球 周 围 的物 体 具 有 沉 力 势 能 的大 小 和正 负取零 势 面的选 取相关 . 若是 我们 选离地 球无 穷远处 的平 面为零 势 面 , 那 么 地 球 周 围物 体 的 设 第 二 宇 宙 速 度 为 : , 则 人 制 星 体 地 面 发 沉力势能都是 负值 , 其 表 达式 是 E。=一 , 射 时的动能为 ; , 引力 势能 为 一丁 G Mm 而 . 式 中 表 示 物 体 的质 量 , g表 示 物 体 所 处 位 置 的沉 力 加 速 度 , r表 示 物 体 到 地 心 的 距 离 . 设 想 正在离地 球无 穷远 处静 止释 放一 物体 , 假 如该物 体只受 地球 引力 感化 , 则 当 物 体 到 达 地 球 表 面 时 的速 度 是 多 大 呢 ? 正在无限远处 , 人 制 星体 的 动 能 至 少 为 零 , 引力 势 能也为零 . 因而 , 当人 制 星 体 具 有 的 动 能 刚 好 能 够降服地 球 引力 而做 功时 , 就 使 人 制 星 体 脱 离 地 球 引力 范 围 而 达 到 无 穷 远 处 . 根 据 机 械 能 守 恒定律 , 有: 1 , 2 物 体正在无限远 处的机械能 : E = E 。 。 。+ E k o o= 0 GM m , 物 体达到地球表 面时的机械能 : — 一 一 ER = R 呶 + E 1 V2 一 | 2 G M R ’ 将 G M :g R 代 入 上 式 得 第 二 宇 宙 速 度 的大小为 : 2 = 2g R : = ~ mg R +去 7 7 z . 由机 械 能 守恒 定 律 知 : E = E, 1 即 :一 mg n +去 ? =0 而 1 1 . 2 Kr n / s m/ s = . . 42 g R ≈ 1 1 . 2 x 1 0 。 m/ s = : m/ s ( 收 稿 日期 : 2 0 0 3—0 7— 1 4 ) ≈1 1 . 2×1 0 3 m/ s= 1 1 . 2 k m / s 一 6 2 一

  第二宇宙速度的两种简单推导方式_天文/地舆_天然科学_专业材料。维普资讯 2 0 0 3年 1 2月 Vo 1 . 2 1 No . 2 3 中学 物理 第 = 宇 宙 速 度 的 两 种 简 单 推