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第三宇宙速度指的是飛出太陽系的速度,數值為16.7㎞/s,而地球的公轉軌道速度30㎞/s多,為什麼地球不飛出太陽系呢?
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  • 1 # 橘子豬711

    1.第三速度

    第三宇宙速度(Third Cosmic Velocity )是指從地球起飛的航天器飛行速度達到16.7千米/秒時,無需後續加速就可以擺脫太陽引力的束縛,脫離太陽系進入更廣袤的宇宙空間。這個從地球起飛脫離太陽系的最低飛行初速度就是第三宇宙速度。

    2.地球公轉速度

    地球公轉是指地球公轉就是地球按一定軌道圍繞太陽轉動,其速度為29.78千米/秒。

    3.飛出太陽系速度

    第三宇宙速度是相對於地球而言的速度,是從地面,沿地球公轉方向,發射飛船衝出太陽系的速度。這個速度本身就已經帶有地球公轉時的線速度了。並不是說,具有這個速度就能飛出太陽系,而是沿著地球公轉方向,再加上這個速度,航天器才能飛出太陽系。如果不算地球本身的公轉速度,只有這個速度,是飛不出太陽系的。所以飛出太陽系速度=地球公轉速度+第三宇宙速度。

    所以上述談到了三個速度都是單獨的概念。因此如果僅僅說地球大於第三宇宙速度,因此沒有飛出太陽系是混淆了三個速度的含義。

    4.地球會更靠近太陽

    此外地球不僅不會飛出太陽系反而會更靠近太陽,這是由於地球橢圓形軌道造成的。真是因為這種“螺旋形”軌道,因此地球會慢慢向太陽靠近。如果按100年/秒差計算,地球1億年的公轉執行軌道將使地日間距縮短大約3000萬千米,現在地球公轉軌道的周長大約為9.42億千米,1億年後地球公轉軌道周長大約為9.1億千米。從地球太陽間的時間關係(大約31億年)計算,地球太陽間的半徑直線距離將縮短到約1.45億千米,約縮短了500萬千米。也就是說,相對於此,人類活動所造成的“汙染”對地球環境的影響相對於來說算是微小的。

  • 2 # 直指見性

    第三宇宙速度是在地球運動的基礎上計算的。天文書上說,地球上發射的航天器,得相對於太陽達到41.8公里/秒,才能擺脫太陽的引力,一去不回頭。所以地球相對於太陽的29.8公里/秒的運動,是沒有達到擺脫太陽引力的速度。

  • 3 # 許多謙0768

    第三宇宙速度是我們基於太陽系計算的速度,並沒有拋算地球繞太陽運轉的速度,所以這個要打折扣,還是脫離不了太陽引力的。

  • 4 # 核先生科普

    閱讀前要知道的小知識:速度這個物理量,具有相對性,即提起速度必然有參照物,在地球上如果沒提參照物,預設的參照物就是地球表面。

    提問者的疑惑就是因為速度參照物選取不同造成的。

    第三宇宙作為在地球上發射飛行器飛出太陽系的最小速度,預設是相對於地球而言的,即相對地球地面表面,至少要達到第三宇宙速度16.7公里每秒後,才可以擺脫太陽系的束縛,進入更廣闊的太空翱翔。

    地球公轉的速度是29.8公里每秒,這個速度是相對於太陽,如果相對於地球來談地球的公轉速度顯然是沒有意義的。

    地球距離太陽1.496*10^8千米,處在這個位置上,如果以太陽為參考系,要想脫離太陽的引力,第三宇宙速度需要達到42公里每秒。

    顯然地球公轉速度29.8公里每秒是不夠的,那麼為啥地球上為啥16.7公里每秒就夠了?

    這是因為16.7公里每秒預設是順著地球公轉的方向發射的,有地球的助攻,再考慮木星等大天體的影響,最終算出來地球上擺脫太陽引力的速度即第三宇宙速度是16.7公里每秒。

  • 5 # 小六先生

    你是傻逼嗎。

    你活在地球上。第一二三宇宙速度都是相對於地球的速度,不是太陽。假設地球相對太陽速度為m,一二三速度為abc,兩者相對太陽速度就是a+m b+m c+m。

    地球的速度m 會比第三速度c+m還大嗎

  • 6 # 物原愛牛毛1

    在回答這個問題之前先科普一下宇宙速度的概念。我們生活在地球上,地球上的任何物體都受到地球的引力不能隨便脫離地球;而地球處於太陽系,地球受到太陽的強大引力圍繞著太陽轉不能脫離太陽;而太陽系又處於銀河系,受到銀河系強大引力,圍繞著銀河系的中心天體轉動而不能脫離銀河系……。根據萬有引力定律,地球上的物體如果能像地球繞著太陽一樣也繞著地球轉的話,得需要一個初始速度,這個速度人們稱為“第一宇宙速度”V1,利用引力剛好用作物體作圓周運動的向心力的原理即GMm/r²=mⅤ1²/r(G為萬有引力常數,M為地球質量,m為物體質量,r為物體到地心的距離,V1為物體運動速度,即所求的第一宇宙速度。),即V1=√GM/r,計算出這個第一宇宙速度大小為7.9公里/秒。

    物體從地面如果想脫離地球直接繞著太陽轉,所需的初始運動速度必須更大,這個速度的最小值被稱為“第二宇宙速度”V2,由於篇幅原因,這裡只給出公式和結果:V2=√2GM/R,即第二宇宙速度是同一軌道公轉速度(第一宇宙速度)的√2倍,即7.9x√2=11.2公里/秒。

    物體從地面如果想脫離太陽系直接繞銀河系中心轉,所需的最小初始運動速度叫作“第三宇宙速度”V3,利用動能公式求得V3=16.7公里/秒。

    同理物體從地面如果想脫離銀河系所需速度會更大,所需的最小初始運動速度被叫作“第四宇宙速度”,由於目前尚不知銀河系的準確大小,只能估計在525公里/秒以上。好了,咱們回到題目來回答一下,地球公轉速度大於第三宇宙速度,為何沒有飛離太陽系?這有兩個原因。

    第一個原因也是主要原因就是地球的公轉軌道速度並沒有達到逃離太陽所需的速度。

    速度是相對的,必須有參照物才有意義。所謂的宇宙速度是個省略句,前面省略了“相對於地球”,我們常說的每秒為16.7公里的第三宇宙速度(物體從地球出發沿著地球公轉方向逃離太陽系所需的初始速度)是以地球為參照物衡量的;我們知道地球的公轉速度為每秒29.8公里,這個速度大小是以太陽質心為參照物衡量的;所以這個第三宇宙速度如果是以太陽質心為參照物來衡量,它的大小就是16.7+29.8=46.5公里/秒,這個速度大於地球公轉速度。當然這個速度裡面包括了物體為擺脫地球引力所增加的速度,真正地球在其公轉軌道逃離太陽所需的初始速度為每秒42.1公里(29.8x√2),而這個速度也大於29.8公里/秒的地球公轉速度,所以地球飛離不了太陽。

    第二個原因就是宇宙速度是個相對概念,它不是全宇宙通用的常量,物體從地球出發逃離太陽所需速度和地球本身逃離太陽所需速度是不同的。

    也就是說相對於不同星球的宇宙速度是不同的。當然這個概念起初就是指從地球出發,要脫離天體重力場四個比較有代表性的初始速度的統稱。這就是狹義的宇宙速度。廣義的宇宙速度就是指從任何天體或宇宙空間出發,要脫離天體重力場的一些比較有代表性的初始速度的統稱。相對於不同天體或宇宙空間的宇宙速度的大小是不同的,比如說同樣相對於地球,在地面位置環繞地球的速度要比在近地軌道的速度要大,在地面理論值為7.9公里/秒,出了濃密大氣層的近地軌道的環繞速度則為7.8公里/秒,甚至更低。還有:脫離同一個天體相對於不同級別的物體,它們宇宙速度的名稱也是不一樣的。比如說地球上的物體擺脫太陽引力的速度叫第三宇宙速度,這是相對於地球的。但是地球自身擺脫太陽引力的速度相對於太陽來說叫第二宇宙速度,大小為42.1公里/秒(根據第二宇宙速度是同一軌道公轉速度(第一宇宙速度)的√2倍這個規律求得,即29.8x√2=42.1)。而地球的公轉速度相對於太陽來說叫第一宇宙速度,大小為29.8公里/秒。所以從這個角度來說,這只是地球的環繞太陽速度,不是逃逸太陽的速度,它是飛離不了太陽的。地球29.8公里/秒的公轉速度大小雖然大於我們常說的16.7公里秒的第三宇宙速度大小,但這兩個速度是相對於不同參照物來衡量的,壓根不能比。就像第一個原因所說,這個16.7公里/秒的第三宇宙速度如果是以太陽為參照物,其大小是46.5公里/秒,它是大於29.8公里/秒的地球公轉速度的,所以它能夠飛離太陽系。進入銀河系。

  • 7 # 地理老師周曉琪

    作為一個地理老師,我來回答一下。

    地球公轉的速度平均約為30km/秒,第三宇宙速度為16.7km/秒。重點在這 : 看上去的確是公轉速度遠大於第三宇宙速度,但要注意的是這個第三宇宙速度是基於地球公轉的速度之上,你坐著看似沒動,但你已經以30km/小時的速度在繞太陽公轉。

    第一宇宙速度也一樣,是建立在地球自轉的基礎上,如果你在赤道上坐著,你看似沒動,其實你已經以每小時約1670km/小時的速度在繞地軸旋轉。

    如果地球靜止不公轉了,那麼第三宇宙速度就要加上地球公轉的速度。當然,如果地球一旦停止公轉,馬上就會被太陽引力俘獲,萬劫不復。

  • 8 # 天體小粉

    第三宇宙速度是指物體從地球出發,逃逸太陽引力的最小速度,而地球逃逸太陽引力的最小速度是地球環繞太陽公轉速度的根號2倍(42千米/秒)。

    逃逸速度是由中心天體的質量和到中心天體的半徑共同決定的,太陽系中,離太陽越近的天體,逃逸速度越快,金星與水星的逃逸速度都大於地球的逃逸速度。

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