這是針對(duì)網(wǎng)友提問的回應(yīng)。 他說：月球的公轉(zhuǎn)速度為每秒1.02公里，遠(yuǎn)低于每秒7.9公里的第一宇宙速度。 據(jù)說它不能繞地球運(yùn)行，那為什么它不會(huì)墜落呢？ 想不通。
現(xiàn)在我們來談?wù)勥@個(gè)問題。
所謂第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度，都是以地球表面為基礎(chǔ)第1宇宙速度，通過重力方程計(jì)算出來的，也就是牛頓萬有引力定律。 該定律表示為：F=MmG/r^2，其中的含義是引力的大小與物體的質(zhì)量成正比，與物體之間距離的平方成反比。
也就是說，天體質(zhì)量越大第1宇宙速度，引力越大； 但兩個(gè)天體之間的距離越遠(yuǎn)，引力就會(huì)呈指數(shù)衰減。 這樣我們就很容易理解，地球表面的第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度都是隨著與地球表面的距離的增加而不斷變化和衰減的。 距離越遠(yuǎn)，對(duì)速度的要求就越高。 小的。
現(xiàn)在我們來說說第一宇宙速度，在地球表面是每秒7.9公里。 也就是說，在地球上起飛的物體需要達(dá)到每秒7.9公里才能抵抗地球引力。 但這樣的速度卻無法逃脫地球的引力。 它只能與地球引力達(dá)到平衡。 它既不會(huì)被地球引力拉下來，也無法逃脫地球引力的束縛。 它只能繞地球旋轉(zhuǎn)。
因此，第一宇宙速度也稱為軌道速度。 其公式基于牛頓萬有引力定律，表示為 v2=GM/r。 這里的v代表繞軌道運(yùn)行所需的速度，也就是所謂的第一宇宙速度； G為萬有引力常數(shù)，M為需要逃逸的天體質(zhì)量，也就是地球的質(zhì)量； r是需要逃離地球質(zhì)量和地球重心的物體，也是距地心的距離。
地球半徑約為6371公里，可以視為地球中心到地表的距離。 根據(jù)這個(gè)公式，我們可以計(jì)算出地球表面的第一宇宙速度。 計(jì)算公式為：v^2=(6.67*10^-11)*(5.965*10^24)/≈，v≈7902米/秒。
這就是所謂第一宇宙速度的來源。 如果一個(gè)物體在地球表面上空2萬公里處飛行，所謂的第一宇宙速度也只有3844米/秒左右。 月球與地球的平均距離為38.4萬公里，地球?qū)ζ涞囊σ醯枚唷?根據(jù)軌道公式，它的軌道速度只需要達(dá)到1018米/秒，這意味著月球的軌道速度只達(dá)到1.2公里左右。 ，但不會(huì)被地球引力吸引。
事實(shí)上，月球正以每年3.8厘米的速度遠(yuǎn)離地球。 這有不同的原因。 有理論認(rèn)為，這種現(xiàn)象主要是由地球和月球之間的周期性潮汐作用引起的。 即月球的引力引起地球海水的潮起潮落，消耗了地球自轉(zhuǎn)的能量。 地球自轉(zhuǎn)速度不斷降低，導(dǎo)致月球逐漸遠(yuǎn)離。
但另一種理論認(rèn)為，引力只與質(zhì)量和距離有關(guān)，與旋轉(zhuǎn)速度無關(guān)。 月球逐漸遠(yuǎn)離的原因非常復(fù)雜，并不像有些人所說的那樣是由于地球緩慢自轉(zhuǎn)造成的。 這是另一個(gè)話題了。 這是一個(gè)很長的故事，所以今天我不會(huì)講它。