推导第一宇宙速度表达式:v=根号gR
问题描述:
推导第一宇宙速度表达式:v=根号gR
答
υ是近地卫星绕地球作圆周运动时的线速度。设卫星的质量为m,卫星到地心的距离近似等于地球的半径R(卫星到地面的距离比地球半径小的多),卫星自身的重力就是向心力即:F=G=mg,a=υ2/R
将F=G=mg和a=υ2/R带入向心力公式(F=ma)中
有:mg=m•υ2/R;等号两边m约去、移项
υ2=g R 等式两边同是开方得: υ=根号gR
答
由于把在地球附近做圆周运动的速度当成第一宇宙速度,根据mg=mv^2/R可求v=根号gR
或根据万有引力充当向心力GmM/R^2=mv^2/R 且GM=gR^2 联立可得以上结果
答
在地球表面,重力近似等于万有引力:mg=GMm/R^2,即:g=GM/R^2,则:GM=gR^2
在地球表面附近做圆周运动时的物体,万有引力提供做圆周运动的向心力:F=GMm/R^2=mv^2/R
所以:v=√GM/R,将GM=gR^2带人得:
v=√gR