宇宙飛行の初期段階では、地球と太陽の重力に打ち勝つために必要な最小エネルギーを見積もるために、3 つの宇宙速度の概念が導入されました。今日私たちが学ぼうとしているのは、第一宇宙速度の物理的意味です。
第一宇宙速度の物理的意義
第一宇宙速度とは、物体が地球の周りを均一な円運動で達成するために必要な速度を指します。
宇宙船が最初の宇宙速度で走るとき、それは宇宙船が地球の表面に沿って円を描くように飛んでいることを意味します。物体が均一な円運動を行うには求心力が必要であることは誰もが知っています。宇宙船は地面から離れて移動するため、地面に支えられないため、このときに受ける力は物体の重力に近くなります。その上に地球。オブジェクトの速度が最初の宇宙速度よりも遅い場合、打ち上げられるオブジェクトは最終的には地面に落ちますが、オブジェクトがこの水平速度に達した後は、追加の力なしで地球の周りを移動できます。
最初の宇宙速度とは
第一宇宙速度は、人工衛星が地上近くで地球を一周する「等速円運動」に必要な速度でもあります。このとき、物体の重力＝万有引力＝探査機が地表を円運動するときの求心力です。したがって、第 1 宇宙速度の大きさを推定することができます. 推定式は次のとおりです:F=GMm/r2=mv*v/r, ここで、地球の質量を M、衛星の質量を m、衛星の半径を地球はR、重力定数G、地球の表面加速度gの重力です。この式によれば、v1=7.9km/sと計算できます。
第一宇宙速度の実用化
1. 人工衛星。例えば、気象衛星、測量衛星、通信衛星、軍事衛星など。
2. 宇宙船。無人または有人宇宙船、星間旅行車両、貨物船、宇宙ステーションを打ち上げます。
以上が第一宇宙速度の物理的意味と実用化です。第一宇宙速度は航空宇宙の分野で広く使われていることから、「宇宙船の最小打ち上げ速度」「宇宙船の最大動作速度」という異名も持っています。
