第1宇宙速度
第一宇宙速度的推导其实并不是一个很麻烦的过程。
掌握这个推导过程中需要的分析方法和公式,了解其因果关系,对于高中必修物理2“引力与空间”一章的学习是很有帮助的。
第1宇宙速度
在讲解第一宇宙速度的推导过程之前,学生必须知道第一宇宙速度的含义;其实我们是根据它的意思推导出来的。
希望同学们能从这篇文章中学到,所有的推论其实都来自于基本概念。
高中物理必修2课本上关于第一宇宙速度的概念描述:高中必修物理2教材中第一宇宙速度的概念描述;
【物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度称为第一宇宙速度。
第一宇宙的速度是7.9公里/秒;】
这个解释是在地球是一个绝对球体(没有山脉等)的前提下描述的。),地球表面的大气也忽略不计。
绕地球做圆周运动也必须满足圆周运动的前提,外力必须提供向心力。
唯一指向圆心的外力是地球对物体的引力。
王上注:物体已经离开地面,成为“自由”卫星,因此不再受地面支撑;只有重力作用在物体上。
理解了上面的分析过程,下面的方程推导过程就很好理解了。
第一宇宙速度的计算结果有两个表达式,我们分别推导。
如下:如下所示:
(1)因为轨道半径近似等于地球接近地面时的半径R,所以在轨道上的卫星所受的重力近似等于地球表面的重力。也就是说,重力提供向心力:
如果速度小于,
然后wuli.in,因为重力大于所需向心力,卫星落回地面,所以这也是最低发射速度。
(2)第一宇宙速度仍然可用。
推导出v=
地球半径是绕地球运行的卫星中最小的轨道半径,所以可知这个速度是最大的轨道速度。