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  • 1 # 蛋科夫斯基

    在地球參考系下,你扔出去的這個物體,初始動能大於從這裡到無窮遠的引力做功,就可以飛出去啦。

    萬有引力公式是F引=G*M*m/r^2,G是萬有引力常熟,M是地球質量,m是你扔的物體的質量,r是兩者距離。我們需要計算一段距離做功,就需要把這段拿來積分,也就是對距離r,從地球表面開始,到無窮遠,對萬有引力公式公式積分。

    如果從地球表面高度R開始,積分結果為-GMm/R,當然帶負號啦,因為從地球到無限遠,引力做負功嘛。這個物體的初始動能加上到無限遠的做功等於零的時候,代表這個物體恰好可以飛到無限遠。既0.5mV^2-GMm/R=0。計算的結果為11.2公里每秒,既第二宇宙速度。

    也就是在地球沒有大氣層的情況下,你把物體在地面加速到這個速度,就可以無限遠離地球。當然,太陽有話要說。因為這個速度無法逃離太陽。

    你要是問我如果在地面發射,考慮大氣層,初速度是多少才可以飛離地球,那你得先給我你扔的物體的模型才可以計算。在現實中,目前的任何一種航天器都無法做利用在地面的初始動能飛離地球,因為空氣阻力會隨著速度“庫嚓”一下增大,好像水裡的子彈一樣,飛不了多遠。所以要飛出地球再繼續加速。

  • 2 # 13101778437

    豎直向上扔出物體,期望永遠飛離地球,到達無限遠處時,地球引力做的功: A=FS=mgs, s→∞,(g為平均加速度)

    物體克服引力做功依靠仍出物體時,物體的初速度具有的動能:

    E=1/2mv² 引力做功應等於物體的動能 A=E, 物體的初速:

    V=(2gs)開方。 實際上這個初速不能使物體離開太陽系到達無限遠處。

    如果不考慮空氣阻力,也不計物體在地面與高空的自轉速度差,並進行粗略計算,物體上升到100公里高空所需初速v=1.4km/秒,再加上第一宇宙速度7.9km/秒,物體大約需要9.3km/秒的速度就可永遠飛離地球。 ………春草

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