摆脱地球引力的速度问题

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/03 01:36:22
是不是要升入太空,飞行器就必须达到第一宇宙速度?假设有一个能源持续,加速度并不快的飞行器,可以慢慢上升,它到达地球环球轨道的速度必须是第一宇宙速度?
比如,先用巨型气球,飘到大气边缘,再往上发射一枚小火箭,这枚火箭的均加速不快,却一直向上飞,是不是到了一个和地球引力平衡的点,就飞不上去了?既然是均加速,它不是可以一点点的速度变快,自然就摆脱了地球引力,到了环球轨道时,还没有达到第一宇宙速度?[:a9:]是不是要升入太空,飞行器就必须达到第一宇宙速度?假设有一个能源持续,加速度并不快的飞行器,可以慢慢上升,它到达地球环球轨道的速度必须是第一宇宙速度?
比如,先用巨型气球,飘到大气边缘,再往上发射一枚小火箭,这枚火箭的均加速不快,却一直向上飞,是不是到了一个和地球引力平衡的点,就飞不上去了?既然是均加速,它不是可以一点点的速度变快,自然就摆脱了地球引力,到了环球轨道时,还没有达到第一宇宙速度?[:a9:]
这的说吧,我有一枚能量无限的火箭,速度却不快,一直向上飞,能不能飞出地球的引力圈?还是到了一个点,就再也飞不上去了?
只要你能保持这速度!
能源无限当然可以啊,悬停就行了。记得以前高中有个物理题,说瞬时质量为m的火箭悬停空中,功率几何。
如果掌握了能源无限的技术,像飞碟那样,想停就停,想走就走.
我有一枚火箭,能量是无限的,速度是每秒100米,当这枚火箭向上飞,由于引力逐步减小,加速度自然越来越快,到达环绕轨道的速度是不是肯定要达到7.9公里/秒的第一宇宙速度?
我有一枚火箭,能量是无限的
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问题就在这,能量不可能无限。你飞得再远,等能量没了,就掉头向下。:D
原帖由 爱抽烟的野猫 于 2008-11-2 11:44 发表
这的说吧,我有一枚能量无限的火箭,速度却不快,一直向上飞,能不能飞出地球的引力圈?还是到了一个点,就再也飞不上去了?
我有一枚火箭,能量是无限的,速度是每秒100米,当这枚火箭向上飞,由于引力逐步减小,加速度自然越来越快,到达环绕轨道的速度是不是肯定要达到7.9公里/秒的第一宇宙速度?

1、当然可以;
2、你讲的环绕的问题就涉及到地心引力和曲线运动离心力的平衡关系,mR(2π/T)2=mv2/R=GMm/R2,所以近地的线速度为=7.9km/s;
(这些高中物理有讲的)
要注意第一宇宙速度不是恒定的,只有在接近地面时才为约7.9km/s,离地面越远则越小。

你的火箭若是恒定速度(比如100 m/s),那就要一直上升到离地球很远的、即当地的环绕速度为100 m/s时停止上升,火箭才不会落下来;否则一旦停止“喷气”,火箭就会往下落,直到在地面上砸个硕大的坑为止。
引力啊,你是无形的大手
质量阿,你弯曲了空间
空间真的弯曲了么?什么是空间?什么是质量?根本没有头绪
原帖由 爱抽烟的野猫 于 2008-11-2 11:38 发表
是不是要升入太空,飞行器就必须达到第一宇宙速度?假设有一个能源持续,加速度并不快的飞行器,可以慢慢上升,它到达地球环球轨道的速度必须是第一宇宙速度?

不是,轨道高度和轨道速度两回事,要想靠提升高度达到入轨,需要提升到同步轨道,嗯,就是35800km高度去。
关键是,你这个加速度不大的飞行器至少得克服自身受到地球的引力吧。
这个消耗的能量(燃料)也是不能忽略的。

总体上来不见得就比现在发射同步轨道卫星采用的方法省钱
原帖由 提坦斯 于 2008-11-3 09:12 发表
引力啊,你是无形的大手
质量阿,你弯曲了空间
空间真的弯曲了么?什么是空间?什么是质量?根本没有头绪


这玩意和
日常生活根本无关。

就像对于每天上班族来说,地球绕着太阳还是太阳绕着地球是没有关系的,反正都是早上上班下午下班
第一宇宙速度是理论上不考虑空气阻力情况下,近地面高度圆轨道绕地飞行的最小速度。也就是说,在这个速度下,飞行体所受的引力恰好等于圆周运动所需的向心力,如果没有空气阻力,飞行将永远持续,飞行体不会坠落地面,而此时的圆周半径为地球半径,大约6000km。绝大多数低轨道飞行器,包括航天飞机、神舟、国际空间站、某些遥感卫星等等,他们的飞行轨道半径比地球半径大,高度大约在地表300km左右,可以看出,300/6000差距不大,所以这些飞行器的速度也都近似于第一宇宙速度,所以发射速度也基本要达到这个速度。同时,由于低轨道空气阻力的存在,这些飞行器的寿命很大程度上取决于携带的轨道维持所用的燃料或者压缩空气。
楼主所说的情况,其实应该较严谨滴表示为,如果我有一枚火箭,推力始终略大于引力,燃料无限,那么我能否发射卫星进入某地球轨道呢?答案当然是可以!事实上如果这枚火箭如果能精确调整推力始终大于所受到的天体引力,他可以飞到宇宙中任何地方,呵呵,因为虽然加速度很小,但他最终要趋于光速运动。如果仅仅比起飞时的地球引力略大,推力方向可调,不考虑太阳等其他星体的引力影响,这枚火箭仍然可以进入任何一个地球轨道。
问题是,如果lz设想的火箭可以达到要求,为什么我们需要大推力火箭呢,其实原因很简单,加速度越大,越节约燃料,这个问题可以画个速度时间曲线图,速度曲线下方面积积分就是所消耗的能量,加速度越小,达到相同速度,曲线下方面积显然越大。可以说,只要火箭发动机的比冲够大,设计人员会尽可能设计加速度大的运载火箭,当然必须考虑大加速度条件下设备的可靠性代价,载人火箭还要考虑人体耐受极限。
第一宇宙速度可以脱离地球引力,是指不使动力的情况下,只要大于这个速度就可以脱离地球了。如果你持续提供动力,多大速度都无所谓。
火箭有动力,是为了使卫星达到第一宇宙速度。卫星自带的动力系统是用来变轨的。如果不考虑太空中非常稀薄空气的阻力,卫星可以已第一宇宙速度永远的在轨运行。
谢谢大家,长知识了:victory:
原帖由 lsquirrel 于 2008-11-3 10:06 发表

不是,轨道高度和轨道速度两回事,要想靠提升高度达到入轨,需要提升到同步轨道,嗯,就是35800km高度去。



汗一个,自己没搞懂还来教别人.......

即使到了同步轨道上,没有速度怎么维持?直接掉到地球上来了:L :L

同步轨道的速度:24小时围地球转一圈,则V=36000*2*PI/24/60/60,约2.6Km/s:L :L
原帖由 firefox_st 于 2008-11-4 22:03 发表


......
同步轨道的速度:24小时围地球转一圈,则V=36000*2*PI/24/60/60,约2.6Km/s:L :L



答案好象有误,未考虑地球半径。
在谈论所谓的第几宇宙速度只的是没有外力的情况下,物体必须要达到这个速度,产生的离心力才能抵消掉地球的引力。
如果有外力,外力能够对抗地球引力,你的速度只要不是零就能飞出地球。
看了诸位回帖后我的理解:第一宇宙速度是说飞行器在近地绕地球飞行时,达到这个速度离心力和引力正好抵消。超过这个速度,离心力会使飞行器脱离地球轨道。
至于一架恒定速度小于第一宇宙速度的飞行器,方向始终背向地心,当然也能飞出地球去。这时离心力为0,对抗引力的是飞行器的动力。
倒,少于第一速度,你根本不能上一点,就支在地面喷火:D :D
原帖由 titanic 于 2008-11-5 01:27 发表



答案好象有误,未考虑地球半径。



粗略算一下而已,那几千公里也没太大影响,嘿嘿~~:$ :$ :$
原帖由 水草 于 2008-11-5 02:45 发表
倒,少于第一速度,你根本不能上一点,就支在地面喷火:D :D

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不明白老兄的说法,少于第一速度仅仅是需要其他力量辅助而已,比如大气层内的飞行器,用升力帮助克服引力。
原帖由 水草 于 2008-11-5 02:45 发表
倒,少于第一速度,你根本不能上一点,就支在地面喷火:D :D

只要你有其他的动力将引力抵消,物体就能上去。
一个气球的速度才多大,它不照样往上飞。
火箭刚点火的速度才多大,它是怎么飞上去的?
速度如果不够快,是不是达到一个和引力相平衡的点,就飞不上去了?
速度和引力根本不是同类物理量,怎么平衡?