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第三宇宙速度

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第三宇宙速度是一個科技名詞。

中國漢字的發展成為維繫中華民族歷史發展進步的一條生動鮮明的脈絡[1],各個歷史時期所形成的各種字體,有着各自鮮明的藝術特徵,如篆書[2]古樸典雅,隸書靜中有動,草書風馳電掣、結構緊湊,楷書工整秀麗,行書易識好寫,實用性強,字體多樣。

目錄

名詞解釋

第三宇宙速度(Third Cosmic Velocity)是指從地球起飛的航天器飛行速度達到16.7千米/秒時,無需後續加速就可以擺脫太陽引力的束縛 [1] ,脫離太陽系進入更廣袤的宇宙空間。這個從地球起飛脫離太陽系的最低飛行初速度就是第三宇宙速度。

宇宙速度

宇宙速度是指物體達到11.2千米/秒(第二宇宙速度)的運動速度時能擺脫地球引力束縛的一種速度。在太陽系中,飛行器要想逃逸太陽的引力,速度應該是地球運動方向上再加16.9公里每秒,即33+17=50公里每秒的速度。擺脫地球束縛的過程中,在地球引力的作用下它並不是直線飛離地球,而是按拋物線飛行。脫離地球引力後在太陽引力作用下繞太陽運行。若要擺脫太陽引力的束縛飛出太陽系,物體的運動速度必須達到16.7千米/秒。那時將按雙曲線軌跡飛離地球,而相對太陽來說它將沿拋物線飛離太陽。

人類的航天活動,並不是一味地要逃離地球。特別是當前的應用航天器,需要繞地球飛行,即讓航天器作圓周運動。我們知道,必須始終有一個與向心力大小相等,方向相反的力作用在航天器上。在這裡,我們正好可以利用地球的引力。因為地球對物體的引力,正好與物體作曲線運動的離心力方向相反。經過計算,在地面上,物體的運動速度達到7.9千米/秒(環繞速度)時,地球對它的引力完全表現為向心力。這個速度被稱為環繞速度。

上述使物體繞地球作圓周運動的速度被稱為第一宇宙速度;擺脫地球引力束縛,飛離地球的速度叫第二宇宙速度。而擺脫太陽引力束縛,飛出太陽系的速度叫第三宇宙速度。根據萬有引力定律,兩個物體之間引力的大小與它們的距離平方成反比。因此,物體離地球中心的距離不同,其環繞速度(第一宇宙速度)和脫離速度(第二宇宙速度)有不同的數值。

相關詞語

第一宇宙速度

航天器沿地球表面作圓周運動時必須具備的速度,也叫環繞速度。按照力學理論可以計算出v1=7.9km/s。航天器在距離地面表面數百公里以上的高空運行,地面對航天器引力比在地面時要小,故其速度也略小於v1。

第二宇宙速度

當航天器超過第一宇宙速度v1達到一定值時,它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽運行的人造行星,這個速度就叫做第二宇宙速度,亦稱脫離速度。按照力學理論可以計算出第二宇宙速度v2=11.2km/s。由於月球還未超出地球引力的範圍,故從地面發射探月航天器,其初始速度不小於10.848km/s即可。

參考文獻