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。
根据万有引力公式F=GMm/r^2且当物体运动速度,达到第二宇宙速度(11.2km/s)的时候那么就可以脱离地球引力了。
(1)第一宇宙速度为7.9km/s达到这个速度物体刚好可以绕着地球旋转成为地球的一颗卫星。
(2)速度达到16.7km/s那么物体可以脱离太阳引力的束缚飞出太阳系)
而物体饶地球运动可以近似看为匀速圆周运动,此时圆周运动的向心力正好由地球的万有引力来提供,所以我们可得:F=GMm/r^2=mv^2/r m消掉M是中心天体地球的质量为6×10^24kg v=11.2km/s。
带入算出的r就是:引力刚好平衡能围绕地球旋转的高度,也就是:在天上多高可以刚好脱离地球引力一般地球同步卫星距地面高度为:3.6*10^7m。