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是宇宙膨胀速度吗?用哈勃公式结合牛顿力学推导。
如果指的是第一第二宇宙速度什么的,看下面:
第一宇宙速度:
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
即mg=gmm/r^2=mv^2/r
mg=mv^2/r
所以v^2=gr
r地=6.37*10^6m,g=9.8
m/s^2
v=
7.9
km/s
计算公式:v1=√gr(m/s),其中g=9.8(m/s^2),r=6.37×10^6(m)。
第二宇宙速度:
由动能定理得
1/2*m*v^2+(-gmm/r)=0
∵r→∞
所以gmm/r≈0
解得v=√(2gm/r)=11.2km/s
一般: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:
以离太阳表面无穷远处为0势能参考面,则有
先不考虑地球引力
1/2mv(人造天体对太阳)^2+(-gmm/r)=0
m为人造天体的质量,r为平均日地距离,m为太阳质量
v=√(2gm/r)=42.2km/s
∵v地绕太阳=29.8km/s
∴v’=42.2-29.8=12.4km/s
设r'为地球半径,m'为地球质量
又∵发射时必须克服地球引力做功
∴1/2mv^2-gm'm/r'=1/2mv’^2
∵gm'm/r'=1/2mv(宇宙第二速度)^2
1/2*m*v^2-1/2*mv(宇宙第二速度)^2=1/2*mv’^2
v=16.7km/s