逃逸速是如何规定的

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/18 04:05:45
怎么个逃脱地球引力,再慢的速度只要有足够的力不也能逃脱地球引力吗,那个逃逸速是怎么规定的啊

逃逸速度
escape velocity

一个物体得以逃离一颗行星或恒星,即既不掉回到它们的表面,也不进入绕它们的封闭轨道,所需要的最低速率。一个如地球的天体表面上的逃逸速度只决定于该天体的质量和大小,所以不管是超人垂直向上抛出的石头,或是从卡纳维拉尔角发射的火箭,它们的逃逸速度是相同的(对地球而言是11.2公里每秒)。在环绕地球或太阳或其他大质量天体轨道上的一个物体,只要它的速率获得足够的提升,就能够逃脱。在与质量m的中心相距r的任何地方,逃逸速度都等于2Gm/r的平方根,这里的G是引力常数。

如果把r看成是大质量天体的半径,则上述公式给出从它表面的逃逸速度。虽然很大的天体,如木星和太阳,含有比地球多得多的质量,而且总的说来引力场也较强,但它们的质量所占的体积较大,因而木星和太阳的表面离它们的中心
就比地球表面离地心更远。引力随着离大质量天体中心的距离而减小,这就减弱了大质量天体表面上的引力强度,因而半径增大会降低逃逸速度(因为公式含有1/r)。另一方面,质量增加将提高逃逸速度。假设密度大致均匀,则质量(公式中的m)大致正比于天体的体积。但由于体积正比于半径的立方,所以总效果就是密度相同大小不等的天体的逃逸速度正比于半径。

半径和质量两者的效果部分抵消后(再考虑到密度的不同),月球表面的逃逸速度是2.4公里每秒,木星表面的逃逸速度是61.1公里每秒,太阳表面的逃逸速度是624公里每秒——只有光速的0.2%。由于表面逃逸速度正比于半径而增加,要使逃逸速度大于光速,你将需要一个密度与太阳相同但直径比太阳大500倍的天体,这是一个大小与太阳系相仿的黑洞。

但是,如果你能把一个原有的大质量天体挤压得更小,它的表面将更接近中心,即使质量保持不变,其逃逸速度也将增加。对于太阳,如果能把它压缩成半径仅仅2.9公里(太阳的史瓦西半径)的球,其逃逸速度将超过光速,太阳也就成了黑洞。这个黑洞的半径不是太阳现在半径的1/500,而是500的平方分之一,或0.000004。

11.2千米/秒 第二宇宙速度,也叫逃逸速度。