第三宇宙速度

为了使一个物体摆脱太阳引力的束缚，飞向太阳系以外的空间，第三宇宙速度必须使其速度等于或大于16.7公里/秒，即第三宇宙速度。第三宇宙速度(V3)从地球表面发射宇宙飞船，飞出太阳系，漫游广阔的银河系所需的最低速度称为第三宇宙速度。根据力学理论，可以计算出第三宇宙速度V3 = 16.7km公里/秒。应该注意的是，这是当选择航天器的轨道进入速度与地球旋转速度的方向一致时计算的V3值。如果方向不一致，所需的速度将大于16.7公里/秒。可以说，航天器的速度是脱离地球甚至太阳引力的唯一因素。目前，只有火箭能突破宇宙速度。

第一宇宙速度(V1)是航天器沿地球表面做圆周运动时必须具有的速度，也称为轨道速度。根据力学理论，可以计算出V1 = 7.9公里/秒。宇宙飞船在离地面数百公里的高度运行。面向地面的宇宙飞船的重力比地面的小，所以它的速度也比V1略小。

第二宇宙速度(V2)当宇宙飞船超过第一宇宙速度V1到一定值时，它将脱离地球引力场，成为一颗绕太阳运行的人造行星。这个速度被称为第二宇宙速度，也称为逃逸速度。根据力学理论，可以计算出第二宇宙速度V2 = 11.2公里/秒。由于月球还没有超出地球引力的范围，所以从地面发射月球航天器就足够了，初始速度不低于10.848公里/秒。第三种宇宙速度计算方法:g * m * m/r 2 = m * (v 2)/r g引力常数，m质量的物体被m包围，m质量的物体被m包围，r半径被r包围，v速度。得出结论，v 2 = g * m/r，月球的半径约为1738公里，即地球的3/11。质量约为7350亿吨，相当于地球质量的1/81。

月球的第一宇宙速度约为1.68公里/秒。根据:v 2 = GM (2/r-1/a) a是人造天体轨道的半大直径。一般来说，第二宇宙速度V2等于第一宇宙速度V1乘以√2。

第三宇宙速度V3困难:

围绕太阳的平均线速度为29.8公里/秒。在地球轨道上，人造天体脱离太阳引力场的速度为42.1公里/秒。当它与地球运动方向相同时，它可以充分利用地球的运动速度。在这种情况下，人造天体逃离地球引力场后自身所需的速度只有差v0 = 12.3千米/秒。地球表面的发射速度为V3，两个活力公式分别同时列出:V3 2-V0 2 = GM (2/r-2/d)，其中D是地球引力作用范围的半径。由于D比R大得多，与2/R项相比，2/D项可以忽略，因此，V3 = 16.7km公里/秒，即第三宇宙速度，可以计算出来。第三宇宙速度v3 = 16.7km公里/秒。推导方法如下。地球以大约30公里/秒的速度绕着太阳转，地球上的物体也以这个速度绕着太阳转。正如一个物体脱离地球引力所需的最小速度等于它绕地球运动的速度一样

第三宇宙速度乘以一个物体脱离太阳引力束缚所需的速度，应该等于其绕太阳速度的第三宇宙速度乘以，即第三宇宙速度。由于人造天体绕太阳的速度为30公里/秒，所以只需沿地球轨道方向将其速度提高12.4公里/秒。然而，为了让一个物体获得这种速度，它必须首先摆脱地球引力的影响。因此，除了给物体第三宇宙速度的动能(其中M代表人类引起的天体质量，V代表12.4公里/秒的增加速度)之外，还必须给它第三宇宙速度的动能(v2代表第二宇宙的速度)，即第三宇宙速度。当V3用来表示第三宇宙速度(以地球为参考系统)时，人造天体应该具有的动能等于

第三宇宙速度，满足上述条件，第三宇宙速度如此

第三宇宙速度的科学用途为了发射人造地球卫星或宇宙飞船来完成星际航行，人类必须摆脱地球的强大引力。他们怎么能离开地球？这要求运载飞行器或人造地球卫星的航天飞机或运载火箭的速度达到宇宙速度。宇宙速度是多少？宇宙速度有几种类型。下面是一个解释:所谓宇宙速度是从地球表面发射一架飞机，即绕地球飞行、离开地球和飞出太阳系所需的最低速度，分别称为第一、第二和第三宇宙速度。在早期，为了估计克服地球引力和太阳引力所需的最小能量，人们在探索太空路线时引入了三种宇宙速度的概念。假设地球是一个圆环，周围没有大气，那么一个物体可以绕地球运行的最低轨道是一个半径与地球半径相同的圆形轨道。此时，物体的速度是第一宇宙速度，约为7.9公里/秒。在获得这个水平速度后，物体可以在没有任何额外动力的情况下绕地球运动。地球上的物体脱离地球引力并成为绕太阳运行的人造行星所需的最低速度是第二宇宙的速度。第二个宇宙的速度是11.2公里/秒，是第一个宇宙的两倍。以这种速度，地面物体可以沿着抛物线轨道逃离地球。地球上的物体相对于地球中心飞出太阳系的最小速度称为第三宇宙速度，其大小为16.6公里/秒。地面上的物体在充分利用地球的公转速度并获得该速度后，可以沿双曲线轨道飞离地球。当它到达离地球中心930，000公里时，它被认为已经脱离了地球的引力，并将在太阳引力的作用下移动。这个物体相对于太阳的轨道是抛物线，最终它将脱离太阳的引力场，飞出太阳系。一些特殊的轨道速度，如周围速度和逃逸速度，有时分别称为第一和第二宇宙速度。

运载火箭或航天飞机如何达到宇宙速度？理论和实践证明，火箭的速度取决于火箭发动机的喷射速度和火箭的质量比。发动机的喷射速度越高，火箭的速度就越高。火箭的质量比越高，火箭能达到的速度就越高。火箭的质量比是起飞时火箭的质量(包括推进剂)与发动机相关发动机(熄火)时火箭的质量之比(火箭的结构质量，即净重)。因此，大的质量比意味着火箭的结构质量小，运载更多的推进剂。火箭可分为单级和多级。多级火箭可分为串联、并联和串并联组合。一般来说，火箭的级数越多，其动能就越大。然而，理论计算和实践经验表明，每增加一个有效载荷，火箭需要增加10个以上的质量来承受。随着级数的增加，最低级和随后的级变得越来越流行，使得它不可能起飞。多级火箭一般不超过4级。第三宇宙速度的宇宙速度是指当一个物体达到11.2公里/秒(第一宇宙速度)时，它能够摆脱地球引力的束缚的速度。在摆脱地球束缚的过程中，在地球引力的作用下，它不是直线飞离地球，而是按照抛物线飞行。脱离地球引力后，它在太阳引力的作用下绕太阳运行。为了摆脱太阳引力的束缚，飞出太阳系，一个物体必须以16.7公里/秒的速度运动。那时，它将以双曲线轨迹飞离地球，而相对于太阳，它将以抛物线轨迹飞离太阳。当一个物体达到11.2公里/秒的速度时，它就能摆脱地球引力的束缚。在摆脱地球束缚的过程中，在地球引力的作用下，它不是直线飞离地球，而是按照抛物线飞行。脱离地球引力后，它在太阳引力的作用下绕太阳运行。为了摆脱太阳引力的束缚，飞出太阳系，物体的速度必须达到16.7千克/秒(第二宇宙的速度)。那时，它将以双曲线的轨迹飞离地球，相对于太阳，它将以抛物线的轨迹飞离太阳。

人类太空飞行活动不仅仅是逃离地球。尤其是目前应用的航天器需要绕地球飞行，也就是说，要使航天器绕地球旋转。我们知道，总会有一个大小相等、方向相反的力作用在宇宙飞船上。在这里，我们可以利用地球的重力。因为地球在物体上的重力与物体在曲线上运动的离心力正好相反。经过计算，在地面上，当物体的移动速度达到7.9公里/秒(环绕速度)时，它产生的离心力等于地球在其上的重力。这个速度称为环绕速度。

物体绕地球旋转的速度称为第一宇宙速度。逃离地球的速度被称为第二宇宙的速度。逃离太阳系的速度被称为第三宇宙速度。根据万有引力定律，两个物体之间的引力大小与其距离的平方成反比。因此，物体离地球中心的距离是不同的，它们的环绕速度(第一宇宙速度主值)和分离速度(第二宇宙速度)具有不同的值。