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火星的半径是地球的12倍,质量为地球的19倍,火星表面的重力加速度是多大?火星的“第一宇宙速度”是多大 由星体表面,万有引力等于重力:mg=GMm R2 解得:g=GM R2 则得:g火 g地 =M火 M地 ?R 2地 R 2火 =1 9 ×4=4 9 得:g火=4 9 ×10m/s2=4.4m/s2由万有引力提供向心力:GMm R2 =mv2 R 解得第一宇宙速度为:v= gR 故火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比为:v火 v地 = 2 3 得:v火= 2 3 ×7.9km/s=3.72km/s答:火星表面的重力加速度是4.4m/s2,火星的“第一宇宙速度”是3.72km/s.
农村高中的学生是如何学会高中物理中火星的第一宇宙速度的?
人类要发射人造地球卫星或发射完成星际航行的飞行器,就要摆脱地球强大的引力,那如何离开地球呢,这就要使运载飞行器或人造地球卫星的航天飞机或运载火箭的速度要达到宇宙速度,那什么是宇宙速度呢,它有三个:
所谓宇宙速度就是从地球表面发射飞行器,飞行器环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的最小速度,分别称为第一、第二、第三宇宙速度。早期,人们在探索航天途径时,为了估计克服地球引力、太阳引力所需的最小能量,引入了三个宇宙速度的概念。假设地球是一个圆环,周围也没有大气,物体能环绕地球运动的最低的轨道就是半径与地球半径相同的圆轨道。这时物体具有的速度是第一宇宙速度,大约为7.9公里/秒。物体在获得这一水平方向的速度以后,不需要再加动力就可以环绕地球运动。
根据地球第一宇宙速度的意思,我们还可把它理解为物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度。航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度,也叫环绕速度。第一宇宙速度两个别称:航天器最小发射速度、航天器最大运行速度。在一些问题中说,当某航天器以第一宇宙速度运行,则说明该航天器是沿着地球表面运行的。按照力学理论可以计算出V1=7.9km/s。
点评:学生1只写出求火星第一宇宙速度的关系式,没有写出求地球第一宇宙速度的关系式。学生2思路正确能算出来的,但是表达不规范。学生3做的非常好,表达规范,思路正确。
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