教育资源为主的文档平台

当前位置: 查字典文档网> 所有文档分类> 语文> 知识扩展> 如何战胜地球引力

如何战胜地球引力

上传者:网友
|
翻新时间:2023-07-01

如何战胜地球引力

自古以来,人类就用种种美丽的飞天神话和传说来寄托遨游环宇的梦想。

人类为什么不能飞离地面呢?是缺少一对翅膀么?但是,许多勇敢者模仿鸟类用人造翅膀飞行的尝试都失败了。理论研究证明,由于生理上的局限,人类永远不可能用肌肉的力量在空中支持自身的重量。1686年,牛顿揭开了这团迷雾。他在这年发表的《自然哲学数学原理》一书中指出,任何两个物体间都有相互吸引力,由此创建了万有引力定律,即引力的大小跟它们的质量成正比,跟它们之间的距离的平方成反比。由于人与地球质量相差太悬殊,所以人总是被地球强大的引力所束缚而不能离开地面。

现在问题已经明朗了,要离开地面,就要克服地球引力。但如何才能克服地球引力呢?要使一个物体离开地球,必须沿着地球引力相反的方向(即向上)对它加力,使它作加速运动,当它达到一定速度时停止加力,它就能以惯性一直向前脱离地球。这个速度可通过地球的质量和物体与地心的距离计算出来。物体在地球表面上(即距离为地球的半径)飞行时,这个速度为11.2千米/秒,叫做脱离速度或逃逸速度──是速度战胜了引力。

物体达到11.2千米/秒的运动速度时能摆脱地球引力的束缚,在摆脱地球束缚的过程中,物体在地球引力的作用下并不是直线飞离地球,而是按抛物线飞行。脱离地球引力以后在太阳引力作用下绕太阳运行,若要摆脱太阳引力的束缚飞出太阳系,物体的运动速度必须达到16.7千米/秒。那时将按双曲线轨迹飞离地球,而相对太阳来说它将沿抛物线飞离太阳。

人类的航天活动,并不是一味地要飞离地球,当前的应用航天器,需要绕地球飞行,即让航天器作圆周运动。我们知道,物体作曲线运动时会产生离心力。因此,要让航天器作圆周运动,必须始终有一个与离心力大小相等、方向相反的力作用在航天器上。在这里,我们正好可以利用地球的引力。因为地球对物体的引力,正好与物体作曲线运动的离心力方向相反。经过计算,在地面上,物体的运动速度达到7.9千米/秒时,它所产生的离心力,正好与地球对它的引力相等。这个速度被称为环绕速度。

上述使物体绕地球作圆周运动的速度被称为第一宇宙速度;摆脱地球引力束缚,飞离地球的速度叫第二宇宙速度;而摆脱太阳引力束缚,飞出太阳系的速度叫第三宇宙度。根据万有引力定律,两个物体之间引力的大小与它们的距离平方成反比。因此,物体离地球中心的距离不同,其环绕速度(第一宇宙速度)和脱离速度(第二宇宙速度)有不同的数值。

那么,航天器能否在200千米以下绕地球飞行呢?理论上不仅航天器可以,而且汽车、火车和飞机,都能以惯性绕地球运行。但实际上不仅汽车、火车、和飞机不行,航天器也不可能,因为那里有较浓密的大气,大气阻力会降低航天器的运行速度。速度降低意味着离心力减小,航天器就会在地球引力作用下,沿螺旋线轨迹落向地球。若要维持宇宙速度,则需要携带大量燃料来产生动力,以连续的动力来克服空气阻力。不靠惯性飞行,而靠动力飞行,这就与航空器没有区别了。而且,如果航天器高速在稠密大气层中飞行,气动加热带来的一系列问题是非常难以解决的。为解决这些问题,势必大大增加航天器的质量,这就又要求运载火箭有更高的运载能力,从而使成本极大地增加。

下载文档

版权声明:此文档由查字典文档网用户提供,如用于商业用途请与作者联系,查字典文档网保持最终解释权!

网友最新关注

由《科利亚的木匣》想到……
第一次看大海
家乡的公园
寻找春天
我自豪,我是一名小记者
可爱的小狗
第一场雪
我变成了仙女
令箭荷花
小记者,新感受
顽皮的熊欣宇
吊兰
游奎盛园
美丽的秋天
迎奥运入党思想汇报
入党积极分子思想汇报
实习生入党思想汇报
部队入党思想汇报
大学生入党思想报告
入党思想汇报范例
社区入党思想汇报
医生入党思想汇报
高中生入党思想汇报
医学生入党思想汇报
入党前的思想汇报
入党思想报告
十七大入党思想汇报
入党后思想汇报
公安入党思想汇报
砼修补方案
中国物流与配送发展的经济环境和市场条件分析(1)
电气故障检修的一般步骤
培训中心综合大楼混凝土施工方案
高层住宅现浇混凝土外墙外保温体系的施工实践(1)
电力电缆计算规则
罗隆基人权理论与中共革命理论
加强海铁联运促进物流业发展(1)
浅析住宅照明电气插座及其回路设计探讨
油漆工安全技术交底
第三方物流决策(1)
浅析水准测量的误差来源及控制方法(1)
中国大陆国际政治理论研究的若干问题(下)
论高层住宅楼电气设计的相关问题
建立监理工作检查、考核与评价制度(1)
《荷花》第二课时教学设计七
《珍珠泉》阅读导读
《珍珠泉》教学设计一
《翠鸟》导读
《翠鸟》综合资料
《荷花》第二课时教学设计十一
《珍珠泉》教学设计二
《翠鸟》教学建议
《荷花》第二课时教学设计九
《珍珠泉》教学设计三
《荷花》片断赏析一
《荷花》评课
《荷花》第二课时教学设计八
《荷花》怎样教
《荷花》第二课时教学设计十