第一宇宙速度公式推到
第一宇宙速度公式是通过能量守恒原理推导出来的。假设一个物体在地球表面上以速度v0水平抛出,高度为h,质量为m。根据能量守恒原理,物体的总机械能在运动过程中保持不变。
物体在高度为h处的机械能包括动能和势能,可以表示为: E = K + U = (1/2)mv^2 + mgh
当物体达到第一宇宙速度时,它的动能等于负的势能,即K = -U。代入上式中,得到: (1/2)mv^2 + mgh = -(mgh)
化简上式,得到: (1/2)mv^2 = -2mgh
将地球表面上的重力加速度g表示为g = GM/r^2,其中G是万有引力常数,M是地球质量,r是地球半径,代入上式中,得到: (1/2)mv^2 = -2mgh = -2mgr
其中,m和m都可以约掉,得到: (1/2)v^2 = -2gr
解出v,得到: v = sqrt(-2gr)
根据上述推导,第一宇宙速度的公式为: v = sqrt(2gr)
其中,r是地球的半径。
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