Ⅰ 牛顿万有引力定律与爱因斯坦时空弯曲理论有什么联系和区别
现代航天如果没有相对论指导,发射的深空远航飞船就会不知所踪。三个宇宙速度只能够飞出地球,但要飞到那里去,怎么遥感和定位,就需要相对论来调整了。
比如GPS卫星定位系统,由于卫星在2万公里高空运行,引力比地球表面要小,时间就会快一些;而卫星又以每秒约4公里速度运行,时间又相对比地表要慢一些。
根据测算,GPS导航卫星引力影响导致时钟快了千亿分之五十三,而速度导致的时间变慢为千亿分之八,这样里外一折,卫星时钟比地表时钟快了千亿分之四十五。
这个影响看起来很微小,我们上下班差这点时间根本感觉不到,但导航定位系统如果不按照相对论效应调校好天上与地面的时钟,定位和导航就会失之毫厘谬以千里。本来想开着个车导航去广东,结果去了广西。
根据相对论效应制作制作了一个修正程序,就能够让GPS卫星与地表时钟一致,这样才能够使导航定位精准到位。
由此,人类在发射飞往遥远空间的探测器和飞船时,根据飞行轨迹和途径的天体,定位导航系统都要进行相对论调校,否则就无法到达遥远的目标,甚至定位和通讯都无法进行。
因此,爱因斯坦的相对论是现代物理学的基石,是在牛顿经典力学上的修正和发展,是人类文明进步的结晶。
科学就是这样站在一代代科学家的肩膀上,或者说在一代代科学家建造的梯级上攀升的,越攀越高,从刀耕火种的泥土的基础上,现在已经小可窥夸克粒子的奥秘,大可观星系天体之宏远,下可达马里亚纳海沟,上可踏月亮摘星星。
科学永远在路上,科学家就是点亮路途的灯塔。
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Ⅱ 逃逸速度的计算方法
一个质量为m的物体具有速度v,则它具有的动能为mv^2/2。假设无穷远地方的引力势能为零(应为物体距离地球无穷远时,物体受到的引力势能为零,所以这个假设是合理的)。
则距离地球距离为r的物体的势能为-mar(a为该点物体的重力加速度,负号表示物体的势能比无穷远点的势能小)。又因为地球对物体的引力可视为物体的重量,所以有
GmM/r2=ma
即a=(GM)/r2.
所以物体的势能又可写为-GmM/r,其中M为地球质量。设物体在地面的速度为V,地球半径为R,则根据能量守恒定律可知,在地球表面物体动能与势能之和等于在r处的动能与势能之和,即
mV2/2+(-GMm/R)=mv2/2+(-GmM/r)。
当物体摆脱地球引力时,r可看作无穷大,引力势能为零,则上式变为
mV2/2-GmM/R=mv2/2.
显然,当v等于零时,所需的脱离速度V最小,即
V=2GM/R开根号,
又因为
GMm/R2=mg,
所以
V=2gR开根号,
另外,由上式可见脱离速度(第二宇宙速度)恰好等于第一宇宙速度的根号2倍。
其中g为地球表面的重力加速度,其值为9.8牛顿/千克。地球半径R约为6370千米,从而最终得到地球的脱离速度为11.17千米/秒。
不同天体有不同的逃逸速度,脱离速度公式也同样适用于其他天体。
(2)程序脱离速度什么意思扩展阅读
逃逸速度,取决于星球的质量。如果一个星球的质量大,其引力就强,逃逸速度值就大。反之,一个较轻的星球,将会有较小的逃逸速度。
逃逸速度还取决于物体与星球中心的距离,距离越近,逃逸速度越大。如果一个天体的质量与表面引力很大,使得逃逸速度达到甚至超过了光速,该天体就是黑洞。黑洞的逃逸速度达30万千米/秒。
一般认为,宇宙没有边界,说宇宙中的物质逃离到别的地方去这样的问题是没有意义的。因此,讨论宇宙的逃逸速度,也似乎没有意义。
第二宇宙速度是人造天体脱离地球引力束缚所需的最小速度。当物体飞行速度达到11.2千米/秒时,就可以摆脱地球引力的束缚,飞离地球进入环绕太阳运行的轨道,不再绕地球运行。
这个脱离地球引力的最小速度就是第二宇宙速度。各种行星探测器的起始飞行速度都高于第二宇宙速度。第二宇宙速度约为11.2公里/秒。
Ⅲ 脱离速度是多少
第二宇宙速度11.2千米/秒
Ⅳ 为什么高中物理上的第二宇宙速度的别名脱离速度改为逃逸速度
意义是一样的,脱离速度是说这个速度能使地球上的发射物脱离地球引力的控制.
但是逃逸速度就是说这个速度能让靠近地球的物体不受地球引力的控制撞向地面,而是【擦肩而过】.
Ⅳ 高中物理,第二宇宙速度究竟是什么速度!图上为教科书,图下为辅导书,可是一个是逃逸速度一个是脱离速
你好!
都对,解释一下,这2个速度都是指火箭在地球表面发射时的速度,发射之后,飞行器会离地球越来越远,这时他的引力势能会增加,相反的他的动能会减少
速度会减小,引力也会减小,在太阳系的边缘,如果还没把速度降到一定程度,这时引力不足以提供向心力,他的半径还会增加,超过太阳系半径,这时引力会始终小于他需要的向心力,太阳根本无法提供,是为”逃逸“出太阳系,“脱离”太阳引力束缚。
如果对你有帮助,望采纳。
Ⅵ 逃逸速度和脱离速度的区别
这个应该比较容易理解吧``
单从措词上看,逃逸,顾名思义是犯了某种错误而逃脱的意思...脱离相比较而言就没有那种逃脱的意思了..
Ⅶ 第二宇宙速度叫逃逸速度,还是第三宇宙速度叫逃逸速度
第二宇宙速度,又称脱离速度,是指物体完全摆脱地球引力束缚,飞离地球的所需要的最小初始速度.第三宇宙速度又称逃逸速度:是指在地球上发射的物体摆脱太阳引力束缚,飞出太阳系所需的最小初始速度.
Ⅷ 为什么高中物理上的第二宇宙速度的别名脱离速度改为
为什么高中物理上的第二宇宙速度的别名脱离速度改为
有意义 脱离 有脱离轨道的意思
逃逸 则是离开原有的吸引力
Ⅸ 第二宇宙速度又叫什么速度
第二宇宙速度又叫脱离速度。
第二宇宙速度:当物体(航天器)飞行速度达到11.2千米/秒时,就可以摆脱地球引力的束缚,飞离地球进入环绕太阳运行的轨道,不再绕地球运行。这个脱离地球引力的最小速度就是第二宇宙速度。各种行星探测器的起始飞行速度都高于第二宇宙速度。第二宇宙速度(V2)当航天器超过第一宇宙速度V1达到一定值时,它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星,这个速度就叫做第二宇宙速度,亦称脱离速度。按照力学理论可以计算出第二宇宙速度V2=11.2公里/秒。由于月球还未超出地球引力的范围,故从地面发射探月航天器,其初始速度不小于10.848公里/秒即可。
Ⅹ 逃逸速度和脱离速度有什么区别
逃逸速度(Velocity of Escape):在星球表面垂直向上射出一物体,若初速度小于某一值,该物体将仅上升一段距离,之后由星球引力产生的加速度将最终使其下落。若初速度达到某一值,该物体将完全逃脱星球的引力束缚而飞出该星球。需要使物体刚刚好逃脱星球引力的这一速度叫逃逸速度。 天体表面上物体摆脱该天体万有引力的束缚飞向宇宙空间所需的最小速度。例如,地球的逃逸速度为11.2公里/秒(即第二宇宙速度)。
第二宇宙速度又称为脱离速度,指物体完全摆脱地球引力束缚,飞离地球的所需要的最小初始速度。