第二宇宙速度是多少 第二宇宙速度公式推導(dǎo)過程

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答:第二宇宙速度是逃離出地球引力的衛(wèi)星發(fā)射速度最小值。

在地球表面,以第二宇宙速度發(fā)射的衛(wèi)星(或更大的速度),會(huì)從地球場(chǎng)中逃逸出來,成為繞著太陽運(yùn)行的衛(wèi)星。

如果衛(wèi)星以第三宇宙速度發(fā)射,就是能擺脫太陽的引力了。

數(shù)值上,第二宇宙速度是11.2km/s。

【問:北極處與赤道處的g哪里的大?】

答:北極(與南極)的g更大些。

首先,地球是一個(gè)橢球體,像個(gè)桔子,北極距離地心更近,因此萬有引力更大。

此外,北極處的物體并不隨著地球旋轉(zhuǎn),不需要向心力,而赤道上的物體在繞地軸旋轉(zhuǎn),萬有引力中要有相當(dāng)一部分提供自傳的向心力,g就偏小。

萬有引力是重力與向心力之和。

【問:豎直放置彈簧的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)嗎?】

答:這種運(yùn)動(dòng)模式是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。

物體所受的力跟位移成正比(f=-kx)的運(yùn)動(dòng)稱之為簡(jiǎn)諧振動(dòng)。

顯然,靜止時(shí)位置為振動(dòng)的平衡位置,此時(shí)彈力等于重力(kd=mg);d為彈簧的形變量。

將振子向下拉a,放開后振子開始振動(dòng),振幅為a。

(注:小球不與彈簧脫離。

)振動(dòng)到平衡位置下方時(shí),位移向下,向下為正,有公式f(回)=-k(d+x)+mg=-kx;質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到平衡位置上方,其位移向上,向上為正,則有f(回)=k(d-x)-mg=-kx;(同學(xué)們可以運(yùn)算一下)綜上所述,在運(yùn)動(dòng)過程中,總滿足公式f(回)=-kx的要求。

【問:楞次定律是什么?】

答:楞次定律:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng),不一定與原磁場(chǎng)方向相反,只是在原磁場(chǎng)的磁通量增大時(shí)兩者才相反;在磁通量減小時(shí),兩者是同樣。

楞次定律的核心是:阻礙,這二字。

【問:學(xué)物理需要錯(cuò)題本嗎?】

答:當(dāng)然有用了,錯(cuò)題本是漏洞的記錄,是重要的學(xué)習(xí)工具,很多物理成績(jī)好的學(xué)生,都有自己的錯(cuò)題本。

提醒你,錯(cuò)題本一定要多看。

以上第二宇宙速度大小多少?由思而學(xué)教育網(wǎng)小編整理,希望能夠幫助同學(xué)解決一些關(guān)于物理上的問題,下面是小編關(guān)于物理學(xué)習(xí)方法及技巧的一些經(jīng)驗(yàn)。

大家應(yīng)該能夠感覺得到,平時(shí)練習(xí)的題目很多都差不多的,因?yàn)楦咧?a>物理知識(shí)點(diǎn)本身數(shù)量有限。所以,我們要多進(jìn)行反思總結(jié),要保證之前所做過的題目不再錯(cuò)。因?yàn)樵诟呖嫉臅r(shí)候,物理試卷上的題目在平時(shí)的時(shí)候都做過,而且做過不止一遍。如果真正能夠做好反思總結(jié)的話,那么物理得滿分也是很輕松的。

說實(shí)話,現(xiàn)在的物理考試并沒有很難的題目,至多是和生活實(shí)際相聯(lián)系一下下。而聯(lián)系實(shí)際的題目往往也并不太難,只不過沒讀題目就嚇倒了一批人。物理考試至少有百分之七八十的題目屬于簡(jiǎn)單或中等題,所以對(duì)于大多數(shù)人來說,重點(diǎn)還是打好基礎(chǔ),做好簡(jiǎn)單中等題;再說,也只有這些題做好了,才有時(shí)間和能力去做所謂的難題。再提醒各位一句:所謂中等難度題,就是稍微復(fù)雜一些的簡(jiǎn)單題而已。

高一物理必修2第六章萬有引力與航天中研究了三個(gè)宇宙速度。其大小分別為:

第一宇宙速度7.9km/s;

第二宇宙速度11.2km/s;

第一宇宙速度16.7km/s;

本文依據(jù)第二宇宙速度的定義與功能關(guān)系,把第二宇宙速度的大小推導(dǎo)過程做個(gè)解析。具體如下:

(1)第二宇宙速度的定義

在地球表面以該速度發(fā)射衛(wèi)星,衛(wèi)星會(huì)逃逸出地球引力,最終圍繞太陽做運(yùn)行,這樣的最小速度稱之為第二宇宙速度,也叫地球逃逸速度。不難看出,各種行星(比如火星)探測(cè)器的起始飛行速度都高于第二宇宙速度。

(2)功能關(guān)系概述

從功能關(guān)系來看,航天器在地球表面獲得的初始動(dòng)能,一部分克服地球萬有引力的勢(shì)能,留下的是在自身逃逸后的動(dòng)能。(這一過程是不計(jì)大氣層摩擦的)

第二宇宙速度是所有逃逸速度中最小的,也就是說克服地球萬有引力的勢(shì)能后其動(dòng)能為零,換句話說,就是在地球表面所具有的能量都轉(zhuǎn)化為勢(shì)能了。

萬有引力所對(duì)應(yīng)的勢(shì)能與重力勢(shì)能類似,是一個(gè)相對(duì)的量。一般我們規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的勢(shì)能為零,顯然在地球表面的勢(shì)能是負(fù)值。

(3)具體推導(dǎo)過程

一個(gè)航天器在地面開始運(yùn)動(dòng)到脫離地球引力范圍(相當(dāng)于上升到無限遠(yuǎn)處)的過程中,克服引力做功,動(dòng)能減少,所以初始動(dòng)能必須不小于脫離過程中克服引力所做的功。

………………………………①

但同一物體在不同高度處所受地球引力并不相等,隨著物體高度的增加,地球引力將逐漸減弱。因此,功的數(shù)值不是簡(jiǎn)單地用就可以計(jì)算的。

我們采用微積分的思想來求解

根據(jù)萬有引力定律,如果用G表示萬有引力恒量,M表示地球的質(zhì)量,m表示物體的質(zhì)量,r表示物體離地心的距離,R為地球半徑。則物體在離地心r處所受地球引力為

,

則在物體上升dr的過程中,克服引力做功為

……………………………… ②

對(duì)上式積分,積分限為從R積到∞,

所以,從地球表面到無窮遠(yuǎn)處過程中克服引力所做的功為

………………………………③

結(jié)合①、③可以得到

……………………………④

(從這一表達(dá)與第一宇宙速度的表達(dá)式對(duì)比,可以得出第二宇宙速度是第一宇宙速度的√2倍。)

把Nm2/kg2,

kg,

m,

帶入上式即可計(jì)算出第二宇宙速度的大小為km/s.

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