宇宙速度的计算一般是根据物体的运动轨道来确定的,即以物体在某时刻与其上一时刻之间的位置变化来衡量。一般来说,它由物体与其上一时刻之间的距离除以其运动所消耗的时间得出。例如,一个人在一小时内行走了5公里,那么他的平均宇宙速度就是5km/h。另外,宇宙速度还可以通过物体在宇宙中的相对位置变化来计算。例如,当一个星球绕太阳公转时,可以通过计算其与太阳之间的距离变化来测量其宇宙速度。
第一宇宙速度:在以地球为半径的轨道上运行的速度,万有引力=向心力, 第二宇宙速度:能脱离地球引力到达无穷远处的最小速度。
此时在无穷远处总能量为零,根据机械能守恒1/2mV^2(动能)-GM/R(势能,是负的)=0 第三宇宙速度:能脱离太阳的引力到达无穷远处的最小速度。
这样只需把第二宇宙速度方程中地球的质量换成太阳的质量,地球半径换成地球公转轨道半径就行了。
但不同的是,解出速度后,还要再减去地球的公转速度才是最终的第三宇宙速度;因为地球的公转已经提供了一定的动能了,况且发射速度都是相对于地球来说的。 注:上面的方程中m(发射体的质量)都已经约去,所以像1/2V^2并不是真正的动能表达式,只是为了说明这个式子的物理意义。
还有,第一第二宇宙速度的表达式中GM可以用gR^2来代换,这样就不必知道地球的质量了,地球半径为6400km。