¿Qué velocidad tiene la tercera velocidad cósmica de la nave espacial? ¿Cuántos kilómetros por segundo?

La tercera velocidad cósmica: cuando la velocidad de vuelo de una nave espacial que despega de la Tierra alcanza los 16,7 kilómetros por segundo, puede escapar de los grilletes de la gravedad del sol y abandonar el sistema solar y entrar en el universo más amplio. La velocidad de vuelo más baja que despega de la Tierra y sale del sistema solar es la tercera velocidad cósmica.

Valores relevantes

Si quieres que un objeto se libere de la atracción gravitacional del sol y vuele al espacio fuera del sistema solar, su velocidad debe ser igual o superior a 16,7 km/s, es decir, las Tres velocidades cósmicas.

La tercera velocidad cósmica (V3) La velocidad mínima necesaria para lanzar una nave espacial desde la superficie de la Tierra, volar fuera del sistema solar y vagar por la vasta galaxia se llama tercera velocidad cósmica. Según la teoría mecánica se puede calcular la tercera velocidad cósmica V3 = 16,7 kilómetros/segundo. Cabe señalar que este es el valor V3 calculado cuando la velocidad de entrada de la nave espacial es en la misma dirección que la velocidad de revolución de la Tierra; si la dirección es inconsistente, la velocidad requerida será superior a 16,7 kilómetros por segundo; Se puede decir que la velocidad de una nave espacial es el único factor que puede escapar de la gravedad de la Tierra e incluso del Sol. Actualmente, sólo los cohetes pueden superar la velocidad cósmica.

¿Qué es la velocidad cósmica?

La velocidad cósmica se refiere a la velocidad a la que un objeto puede escapar de las limitaciones de la gravedad terrestre cuando alcanza una velocidad de 11,2 kilómetros/segundo (la primera velocidad cósmica). velocidad). En el proceso de deshacerse de los grilletes de la tierra, no se aleja de la tierra en línea recta bajo la influencia de la gravedad terrestre, sino que vuela en parábola. Después de separarse de la gravedad de la Tierra, orbita alrededor del Sol bajo la influencia de la gravedad del Sol. Para escapar de la atracción gravitatoria del Sol y salir volando del sistema solar, el objeto debe moverse a una velocidad de 16,7 kilómetros por segundo. En ese momento, se alejará de la Tierra en una trayectoria hiperbólica, pero en relación con el Sol, se alejará del Sol en una parábola.

Cuando un objeto alcanza una velocidad de 11,2 kilómetros/segundo, puede escapar de las limitaciones de la gravedad terrestre. En el proceso de separación de la Tierra, no se aleja de la Tierra en línea recta bajo la influencia de la gravedad terrestre, sino que vuela en parábola. Después de separarse de la gravedad de la Tierra, orbita alrededor del Sol bajo la influencia de la gravedad del Sol. Para escapar de las cadenas de la gravedad del Sol y salir volando del sistema solar, la velocidad de movimiento del objeto debe alcanzar 16,7 mil/segundo (la segunda velocidad cósmica). En ese momento, se alejará de la Tierra en una trayectoria hiperbólica, pero en relación con el Sol, se alejará del Sol en una parábola.

Las actividades espaciales humanas no consisten simplemente en escapar de la Tierra. Especialmente la nave espacial de aplicación actual necesita volar alrededor de la Tierra, es decir, dejar que la nave espacial haga un movimiento circular. Sabemos que siempre debe haber una fuerza igual y opuesta a la fuerza centrífuga que actúa sobre la nave espacial. Aquí podemos aprovechar la gravedad de la Tierra. Porque la fuerza gravitacional de la Tierra sobre los objetos es exactamente opuesta a la fuerza centrífuga del movimiento curvilíneo del objeto. Después del cálculo, cuando la velocidad de movimiento de un objeto alcanza 7,9 kilómetros/segundo (velocidad orbital) en la Tierra, la fuerza centrífuga generada por él es preferiblemente igual a la atracción gravitacional de la Tierra sobre él. Esta velocidad se llama velocidad orbital.

La velocidad mencionada anteriormente a la que los objetos hacen movimientos circulares alrededor de la Tierra se llama primera velocidad cósmica; la velocidad a la que los objetos escapan de las limitaciones de la gravedad terrestre y se alejan de la Tierra se llama velocidad. Segunda velocidad cósmica. La velocidad con la que se libera la atracción gravitacional del Sol y sale volando del sistema solar se llama tercera velocidad cósmica. Según la ley de la gravitación universal, la magnitud de la fuerza gravitacional entre dos objetos es inversamente proporcional al cuadrado de su distancia. Por lo tanto, los objetos a diferentes distancias del centro de la Tierra tienen diferentes valores para su velocidad orbital (la primera velocidad cósmica) y su velocidad de desprendimiento (la segunda velocidad cósmica).

Cómo calcular la velocidad del tercer universo

Método de cálculo:

G*M*m/r^2 = m*(v^2) /r G constante gravitacional, M la masa del cuerpo celeste circundante, m la masa del objeto circundante, r el radio circundante yv la velocidad.

Se concluye que v^2 = G*M/r, el radio de la luna es de unos 1738 kilómetros, que es 3/11 del de la tierra. La masa es de unos 735 mil millones de toneladas, equivalente a 1/81 de la masa de la Tierra.

La primera velocidad cósmica de la luna es de aproximadamente 1,68 km/s.

Basado en: V^2=GM(2/r-1/a) a es la órbita de. cuerpos celestes artificiales El diámetro semi-mayor. a→∞, obtenemos la segunda velocidad cósmica V2=2.38km/s

Generalmente: la segunda velocidad cósmica V2 es igual a la primera velocidad cósmica V1 multiplicada por √2.

La tercera velocidad cósmica V3 es más difícil:

Permítanme usar la Tierra como analogía. La velocidad lineal promedio alrededor del sol es 29,8 km/s. En la órbita terrestre, la velocidad de escape de los cuerpos celestes artificiales para escapar del campo gravitacional del Sol es de 42,1 km/s. Cuando es consistente con la dirección del movimiento de la Tierra, puede aprovechar al máximo la velocidad de la Tierra. En este caso, la velocidad requerida por el cuerpo celeste artificial después de separarse del campo gravitacional de la Tierra es solo la diferencia entre. los dos, V0 = 12,3 km/s. Suponga que la velocidad de emisión en la superficie terrestre es V3, enumere dos fórmulas de vitalidad por separado y conéctelas:

V3^2-V0^2=GM(2/r-2/d) donde d es la gravedad de la tierra El radio de acción rango de s, que es la tercera velocidad cósmica.