飞离地球需要第二宇宙速度,假设有一个飞船

显示全部楼层 · 2009-8-6 22:32:38

要是你真能保持每秒一公里的速度垂直地面往上飞，确实可以，但是那是不可能的！就拿旋转木马来说，当你以木马旋转地线速度在转盘外跑，你是赶不上木马的，因为要追上你必须要更大的速度（v=rw）角速度相同，半径越大，速度越大。飞船起飞时有地球自转的初速度，若垂直地面往上飞，人看到是向某个方向飞的。而且也不可能有如此多的能量供飞船保持某个速度，因为，这个动力如果消失，还没摆脱地球引力，就会慢慢减速，然后被地球拉回去，因为线速度不够，不能产生维持轨道的向心力。就像绳子一头绑着小球，要使它甩起来到达最高点，必须有一定的速度，否则，切向速度不够，会没达到最高点落下来。类似道理。要能垂直（地球某切面）飞出，需要带大量能量，是不可行的，因为负担太大，又需要能量来带这些能量。我不知这个可能性是否存在，但我相信，不会有人同意用这种消耗大量能量的做法发射。另外说一点第N宇宙速度是和速度，你说垂直，那只是分速度（？忘了是不是这么说）。还有一楼说，像橡皮筋，这是不对的，万有引力公式说明，距离越远，引力越小。第四宇宙速度，还没听人说过。之所以想用太阳帆，激光帆，作为探外工具就是因为目前携带能量的局限性。慢慢飞很可能在这个“危机四伏”的宇宙中被俘获（万有引力），所以必须有足够的动力，但不是来自携带的燃料。这些都是我个人见解，如有问题欢迎提出。

千问 · 2009-8-6 22:32:38

3楼错了，又是一个让课本误导的人！总有人误以为第二宇宙速度必须是以水平发射来说，竖直发射不是这个速度，完全误会了。只要达到第二宇宙速度，不论你的发射方向如何，都能完全离开地球，因为初动能已经足够令发射物到达无限远(机械能守恒)，别忘了机械能守恒是不需指明方向的。楼主没错，有持续推力的时候完全可以匀速上升离开地球，哪怕1m/s 。我们发射火箭的初速度还没有达到第二宇宙速度都能离开地球，就是因为持续的推力。第二宇宙速度是对无动力物而言的。不过提高一个层次说，不论有动力还是无动力，离开地球都是需要同样的能量，这就是机械能守恒。 -----------------------------------可能楼主还没学到，速度越大能量就越大，例如被高速的车撞到会比被慢速的车撞到伤势更重。而运动的能量就是决定物体能不能到达无限远的关键。第4宇宙速度是离开银河系的，第3是离开太阳系。嗯，幻の上帝没错，不能说机械能守恒，说所需的能量守恒就对了。

千问 · 2009-8-6 22:32:38

你的想法是正确的，只是你没有理解第二宇宙速度的含义。第二宇宙速度是指在没有动力的情况下的最小初始速度。既：如果你站在地球上某一点用11.2公里的速度将某个物体朝水平方向抛出去，那么这个物体将离开地球。相反如果你不是朝水平方向抛出去的，比如是垂直于水平方向抛出的，那么这个物体就会因为地球的吸引力速度慢慢减小至0，然后又会原路返回，同样如果你的速度小于11.2公里，那么这个物体只是会以椭圆轨道围绕地球运动。
再来慢慢给你细说：假设你站在地球上的一个高点水平方向抛物，如果速度小于第一宇宙速度，则该物体则会经过一段距离后落到地面。如果等于第一宇宙速度，则会以正圆轨道绕地球运行。如果方向不是水平，则在水平方向上的分速度无法达到第一宇宙速度，最后都会落到地球上。如果速度大于7.9公里，则该物体围绕地球做椭圆轨道运行。初速度越大，椭圆长半径越大。当速度大于11.2公里时，椭圆长半径大到不能闭合，形成双曲线轨迹，这就是第二宇宙速度。因为轨道不闭合所以能离开地球。
同日の摩羯 - 高级经理七级说的是错误的，如果初速度垂直于水平面，则该物体在运行的过程中将永远受到地球的引力而作减速运动，最后速度将归零然后降落至地面。楼主可以根据落体公式计算11.2公里/S运行的物体能飞多高。

千问 · 2009-8-6 22:32:38

哈哈，月亮不是一直以一个速度想脱离地球飞出去吗，但最后它还是只能以一个极大的堕园形围着地球飞么？这就是万有引力的作用。这个问题很天真，也很趣，只是常识不够才这样子了。老兄，那你一直走路，会不会走到月亮上啊

千问 · 2009-8-6 22:32:38

不是的，就像在地球和飞船之间有一个足够大的橡皮筋，一开始飞船不需要多大的速度，就能向前飞，但是，随着橡皮筋越来越紧，飞船就需要更大的动力才能突破引力向前飞，所以，如果一直用一个小于第二宇宙速读的速度飞，是飞不出地球的，因为这个速读挣不脱地球对飞船的引力，就像你拿着锤子，用一定的速度击打一块钢化玻璃一样，速度慢了，就打不碎玻璃，那块玻璃就是一个平衡点，你只有用更大的速度才能打破这个平衡点，从而飞出地球，飞出太阳也是这个道理。

千问 · 2009-8-6 22:32:38

这个很好解释我简单点说吧你的假设每秒一公里的速度并不是加速度如果有飞船只能提供这种动力那他是飞不起来的所有的飞行器都是有加速度的如果是每秒一公里的加速度那十一秒后飞船的速度就是每秒十一公里了再过一秒就摆脱了第二宇宙速度我再解释下为什么要达到第二宇宙速度才能离开地球因为地球是有引力的而当起飞是引力会导致向下的一个加速度相当于你想离开地球的减速度如果你的加速度不能超过这个减速度那因为引力的作用你是肯定不能离开地球的举个简单的例子你用手拉一根橡皮筋如果力度不够大的话橡皮筋还是会弹回去如果你达到了某一个力度就能把橡皮筋拉断突破橡皮筋的限制其他宇宙速度也同理希望能解决你的疑惑