第一宇宙速度是多少 第一宇宙速度是如何實現的

對於第一宇宙速度很多人並不陌生，在高中物理課堂都有學習過一二，知道第一宇宙速度是多少。但是V1＝7．9公里／秒，這個數字是怎麼來的呢，除了第一宇宙，還存在其它的宇宙速度嗎？下面是奧秘世界為整理出最詳細的第一宇宙速度推導過程及相關宇宙速度的信息。

第一宇宙速度，是指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。第一宇宙速度兩個別稱：航天器最小發射速度、航天器最大運行速度。在一些問題中說，當某航天器以第一宇宙速度運行，則說明該航天器是沿著地球表面運行的。按照力學理論可以計算出V1＝7．9公里／秒。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。第一宇宙速度（V1）物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度叫做第一宇宙速度。

一、第一宇宙速度推導過程

在做第一宇宙推導時理解人造衛星在地面附近(高度忽略)繞地球做勻速圓周運動時，其軌道半徑近似等於地球半徑R，其向心力為地球對衛星的萬有引力，其向心加速度近似等於地面處的重力加速度。

所以，物體所受重力=萬有引力= 航天器沿地球表面作圓周運動時向心力，在這裡，正好可以利用地球的引力，在合適的軌道半徑和速度下，地球對物體的引力，正好等於物體作圓周運動的向心力。

1、萬有引力定律

F=GM1M2/(r2) (G=6.67×10N·m) 可以讀成F等於G乘以M1M2與R的平方的商

註：

F: 兩個物體之間的引力

G: 萬有引力常數

m1: 物體1的質量

m2: 物體2的質量

r: 兩個物體之間的距離

2、物體所受重力=萬有引力= 航天器沿地球表面作圓周運動時向心力的公式表達為：

mg=GMm/r

2=mv

2/r

mg=mv

2/r

解得v

2=gr

將R地=6.37×10

6m，g=9.8 m/s

2 代入，並開平方，得

v= 7.9 km/s

註：第一個R是衛星的軌道半徑，第二個R是地球半徑，g是重力加速度。但是在計算第一宇宙速度時，假定衛星的軌道半徑等於地球半徑。也就是衛星在地面的高度飛行。因此兩者相等。

由於在地面時g=GM/R

2，所以gR=GM/R，因此兩個公式相等。

結論，兩道公式在推導方式和具體含義上不同，但是在數學結果上相等。公式一的適用範圍更廣，適合於任何軌道上的環繞速度計算。公式二隻能用於計算最小第一宇宙速度。

二、第一宇宙速度的應用

事衛星等。

航天飛行器：發射無人/載人航天飛行器、星際旅行飛行器、運貨飛船以及空間站。

三、關於第一宇宙速度常見問題

1.關於第一宇宙速度的運行周期可以是60分鐘么？

不可以。第一宇宙速度7.9km/s ，地球半徑6400km，周長為40192km ，周期為40192/7.9=5087 (s)>60分鐘。

2.一個運行速度為第一宇宙速度的衛星的運行周期可以是24小時嗎?

不能。第一宇宙速度的衛星的運行周期大約是85分。

3.月球的第一宇宙速度？

月球的第一宇宙速度約是1.68km/s。

相關的宇宙速度

仍然在繼續，如何超越一層層的宇宙速度，探索更廣闊的宇宙奧秘，仍是人們科技進步的尋求。假如我們人類超越宇宙的速度能承受的極限多少，能看到又是怎麼樣的一個宇宙呢？

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