三个宇宙速度(三大宇宙速度教案)
英国著名近代物理学家、天文学家牛顿,在1665年因树上的苹果掉下而发现了万有引力学说,任何两个有质量的物体都存在相互作用引力,引力大小与质量和距离有关,并提出环绕速度,一个物体想要围绕地球转而不掉回地球所需的最低速度,也称第一宇宙速度,为7.9公里每秒。
是不是感觉人类被禁锢在太阳系,随着人类科技的发展,相信在不久的将来,我们人类一定能飞出太阳系。
第三宇宙速度是16.7公里每秒,就可以摆脱太阳引力的束缚,脱离太阳系进入更广袤的宇宙空间。目前地球航天器最快的是2018年发射的“帕克号”太阳探测器,飞行速度超过每秒95千米,最高的时候可达差不多200公里每秒。
物体以这个速度会围绕地球做匀速圆周运动,超过这个速度但未达到第二宇宙速度(11.2公里每秒),就会对地球做椭圆形轨道运动,相对于地球,如果速度超过第二宇宙速度,或者距离地球超过93万公里时,就挣脱了地球的束缚,去围绕太阳运转了。
上面说的三个宇宙速度都是相对于地球而言,他们的真实速度都要加上地球的运行速度29.8公里每秒。当然还有冲出银河系的第四宇宙速度,以人类目前的科技是不敢想象的。
第二宇宙速度是11.2公里每秒,也称地球逃逸速度,挣脱地球引力从而围绕太阳旋转所需的速度。这个速度有多快,打个比方,北京到上海约1200公里,以此速度只要107秒,不到两分钟就到了。
以超过第三宇宙速度到达离地球最近的比邻星要多久,1977年美国发射的旅行者一号飞船已经在太空飞奔了41年,每秒即可前进17公里左右,如今已经远在离地球215亿公里之外,也是距离我们地球最远的人造飞行器,可是这个距离换算下来只相当于0.00226光年,还不足20个光时,也就是说还没有光跑一天的距离长,如果它要飞到距离太阳系最近的恒星比邻星附近的话,需要75000多年。换成现在人类最快的飞行器每秒192公里帕克号,尚且需要5000年,比邻星离我们仅仅4.22光年,在宇宙尺度上,也就是太阳系的后花园而已。
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