2017士兵军考物理考试：宇宙速度

一、第一宇宙速度

(物体要达到绕地球飞行作圆周运动的速度)

第一宇宙速度分为两个别称：航天器最小发射速度、航天器最大运行速度。在一些问题中说，当某航天器以第一宇宙速度运行，则说明该航天器是沿着地球表面运行的。按照力学理论可以计算出v1=7.9公里/秒。

宇宙速度的推导公式 F=GMm/r2=mv2/r GM=gr2 解得v2=gr

将R地=6.37×106m，g=9.8 m/s2代入，并开平方，得 v= 7.9 km/s

在地面上向远处发射炮弹，炮弹速度越高飞行距离越远，当炮弹的速度达到“7.9千米/秒”时，炮弹不再落回地面(不考虑大气作用)，而环绕地球作圆周飞行，这就是第一宇宙速度。士兵军考，张为臻博客。

第一宇宙速度也是人造卫星在地面附近绕地球做“匀速圆周运动”所必须具有的速度。但是随着高度的增加，地球引力下降，环绕地球飞行所需要的飞行速度也降低，所有航天器都是在距地面很高的大气层外飞行，所以它们的飞行速度都比第一宇宙速度低。

人造卫星在地面附近(高度忽略)绕地球做匀速圆周运动时，其轨道半径近似等于地球半径R，其向心力为地球对卫星的万有引力，其向心加速度近似等于地面处的重力加速度。

物体所受重力=万有引力= 航天器沿地球表面作圆周运动时向心力。 二、第二宇宙速度

第二宇宙速度v2 当航天器超过第一宇宙速度v1达到一定值时，它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星，这个速度就叫做第二宇宙速度，亦称脱离速度。按照力学理论可以计算出第二宇宙速度v2 =11.2公里/秒。由于月球还未超出地球引力的范围，故从地面发射探月航天器，其初始速度不小于10.848公里/秒即可。准维教育军队考试网

三、第三宇宙速度

第三宇宙速度v3 从地球表面发射航天器，飞出太阳系，到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小速度，就叫做第三宇宙速度，亦称逃逸速度。按照力学理论可以计算出第三宇宙速度v3=16.7公里/秒。需要注意的是，这是选择航天器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的v3值;如果方向不一致，所需速度就要大于16.7公里/秒了。可以说，航天器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的惟一要素。