欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:21053869
大小:52.50 KB
页数:12页
时间:2018-10-19
《逃逸速度物理意义》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、逃逸速度的物理意义杨光晰湘潭经论机电设备研究所411101逃逸速度是一个质点永远脱离母体引力必须具有最小速度,如果仅从质点具有大于逃逸速度后脱离母体引力作用远去他处,这样理解是不全面的,逃逸速度还有深远意义,本文将讨论逃逸速度就是母体引力作用传递速度。关键词:引力作用传递速度,引力作用需要时间Pacc:0450一.逃逸速度的定义逃逸速度是一个质点永远脱离母体引力作用所必须具有最小速度,逃逸速度又叫抛物线速度。现将有关逃逸速度物理概念摘录如下。因为地球的逃逸速度远远大于大气分子的平均速度,所以地球保留着
2、大气。空间飞行器要脱离地球飞往另一行星或进入绕太阳的轨道,必须达到逃逸速度。这个速度v可以这样计算:质量m的物体的动能,要同从半径为r0,表面重力加速度为g0的母体表面升高h而克服引力所做的功相等,从而有方程式:由此得出方程式。V=对地球来说=6.38×106米,g0=9.8米/秒2,在逃逸情况下,h=∞,第二根号就等于1,于是得V逃=11.2×103米/秒太阳系中其他星系的逃逸速度分别为水星:3.8×103米/秒金星:10.2×103米/秒火星:5.1×103米/秒木星:61.0×103米/秒土星:
3、36.7×103米/秒天王星:22×103米/秒海王星:24×103米/秒二.引力作用传递速度牛顿发现了万有引力定律:任何两个物体之间都存在互相作用的引力,力的方向是沿两物体的连线方向,它的大小和两物体质量乘积成正比,和两者之间的距离平方成正比。万有引力定律所说的物体是指可以被看做质点的物体,只有在这样情况下,物体的“连线方向”,“二者之间的距离”等才有意义,一个物体或物体体系的质心是一个点,引力作用拟定这点上。引力作用过程中实物之间并没有接触,是超距作用,物体A对物体B的实施过程是怎样进行的,这个问
4、题是非常复杂的,为了简化引力作用实施过程的复杂性,经典力学设定引力作用传递速度是无限大,引力实施是及时性的。随着科技的发展,特别是科学实验的发展,譬如电磁波、光的传播,快速的电子等都不遵循牛顿力学定律,令人不得不怀疑物理学基础理论是否存在缺陷。在19世纪末物理学家给传播光的介质取名“以太”,认为“以太”参考系S是一个惯性参考系,根据伽利略变换,在以匀速V相对于“以太”参考系运动的参考系S’中的观测者可以测得光速相对运动方向从C+V到C-V的范围内的变化。在1881年迈克耳逊应用光学干涉仪实验,而后在1
5、887年迈克耳逊与莫雷合作进行了更精密的实验,其目的测量出光在各个不同惯性系中的速度,特别是注意到是否存在独特的以太参考系。试验的结果是在所有方向上侧得的光速相同,排除了以太参考系的存在。迈克耳逊—莫雷实验结果是光速在所有惯性系是相同的,跟光源与观察者的相对运动无关。如果一列以速度v相对于地面运动,一个旅客以速度u相对火车运动,则旅客相对于地面的速度U等于上述两个速度矢量和U=u+v这就是经典力学速度相加定理,而相对论推出的速度相加定理是U=从上式可看出两个小于c的速度相加的结果不可能超过光速。指望任
6、何物理作用以无限大的速度传播是不现实的,像经典力学设定的引力瞬时超距作用是不存在的。狭义相对论设定引力作用传递速度为光速,但是并未就此设定问题上予以详细讨论,由于引力作用具有传递速度,使引力作用过程的物理内容变得非常复杂,首先是引力作用传递速度为什么是定值?如果是变量那么与什么因素有关?如果引力作用传递具有速度,那么对相距r距离的物体引力作用过程是不是需要时间?引力作用需要的时间是怎样确定?如果被吸引物体相对运动那么引力作用点的位置还在质心上吗?三.辩证逃逸速度就是母体的引力作用传递速度讨论地球的逃逸
7、速度V逃=11.2×103米/秒,我们选择在地球发射一颗飞向火星的飞船为例,我们讨论这起物理事件。如果在发射飞船是速度小于11.2×103米/秒时,飞船肯定不能逃出地球的引力作用范围,速度偏小只能落在地上,至多能成为围绕地球运转的卫星,而当飞船在背向地球,其速度达到超过11.2×103米/秒时,飞船远离地球而去,此时站在地球的观察者如何描述地球对飞船的引力作用,一是按经典力学观点,由于引力作用传递速度无限大,虽然飞船飞出r距离,地球仍可及时性的对飞船施加引力作用;二是依狭义相对论设定引力作用传递速度等
8、于光速c=3×108米/秒,远远大于飞船的速度,飞船仍可受到地球的引力作用。事实是当飞船达到超过11.2×103米/秒速度后,关闭火箭推动力,飞船将离开地球而去,地球已不能再对飞船施加引力作用,那么11.2×103米/秒就是地球引力作用不可超越的速度极值,如果地球引力作用传递速度大于11.2×103米/秒,那么地球仍可对飞船施加引力作用,飞船将减速运动,事实上飞船并没有减速离开地球,地球已经不能再对此时的飞船施予引力作用,那么11.2×103米/秒就是地
此文档下载收益归作者所有