- 主题:回顾与反思
人工智能就能回答的问题,为了不浪费我的时间,我帮你问deepseek了:
航天器入轨的最低速度(7.9 km/s,即第一宇宙速度)与月球环绕地球的平均速度(约1.03 km/s)看似矛盾,但实际上两者描述的是完全不同的物理场景,关键区别如下:
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### 1. **第一宇宙速度(7.9 km/s)**
- **定义**:航天器在地球表面附近**绕地球做圆周运动**所需的最低速度(忽略大气阻力)。
- **物理意义**:该速度是航天器的**惯性速度**,完全用于抵消地球引力,维持圆周轨道。此时航天器的向心力由地球引力提供:
\[
\frac{GM_{\text{地球}}}{R_{\text{地球}}} = \frac{v^2}{R} \quad \Rightarrow \quad v = \sqrt{\frac{GM_{\text{地球}}}{R_{\text{地球}}}} \approx 7.9\,\text{km/s}.
\]
- **适用范围**:仅适用于**紧贴地球表面**的理想轨道(实际近地轨道需略高于地表以避开大气层)。
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### 2. **月球的轨道速度(1.03 km/s)**
- **定义**:月球在**距离地球约38万公里**的轨道上绕地球运动的平均速度。
- **速度更低的原因**:
- **轨道高度更高**:根据开普勒第三定律,轨道半径越大,环绕速度越小。引力随距离平方衰减(\(F \propto 1/r^2\)),而所需向心力 \(v^2/r\) 也随半径减小:
\[
v = \sqrt{\frac{GM_{\text{地球}}}{r}} \quad \Rightarrow \quad \text{当 } r \uparrow\, (r \gg R_{\text{地球}}),\, v \downarrow.
\]
对于月球(\(r \approx 384,400\,\text{km}\)),计算可得 \(v \approx 1.03\,\text{km/s}\)。
- **角速度更慢**:月球绕地球一周需27.3天,而近地航天器仅需约90分钟。
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### 3. **为什么两者不矛盾?**
- **不同轨道高度**:7.9 km/s 是近地轨道的速度,而1.03 km/s 是月球轨道的速度。若将航天器发射到月球轨道,也需要先加速到近地轨道速度,再通过变轨逐步提升轨道高度,同时速度会逐渐降低(但总能量增加)。
- **能量差异**:虽然月球速度更低,但将其从地球表面送到高轨道需克服引力做功,实际需要的能量远大于发射近地航天器。
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### 类比说明
想象一根绳子末端拴着小球旋转:
- 绳子越短(近地轨道),需要越快旋转(7.9 km/s)才能维持圆周运动。
- 绳子越长(月球轨道),旋转速度自然变慢(1.03 km/s),但需要更大的初始能量来延长绳子。
**结论**:两者速度差异反映了轨道高度与引力的平衡关系,并无矛盾。
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 那就先回答这两个帖子的问题吧:
: “航天器入轨的最低速度(7.9)与月球环绕速度(1.03)为啥不矛盾”
: “再提一个关于万有引力公式推导的问题”
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FROM 119.123.206.115
你实际上是自己把自己忽悠残废了。
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 全国有大几千万的中学生,教科书上在推导万有引力定律的时候讲:先得到一个F=kGm/r2,然后依据牛3再得到一个F=kGM/r2,而依据牛3,F=kGm/r2=kGM/r2,这不就是说M=m吗?——你把这大几千万的中学生都当做傻子来忽悠?并且是忽悠了一代又一代,愚公移山呗
: (这一条看过之后就删掉,要不实在是没法交代)
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FROM 119.123.204.199
AI 当然不能和教授比,但是AI在物理方面比起你我就强万倍不止了。
你说这话说明在你的内心深处,显然是觉得你自己堪比理论物理教授了,哈哈哈,可能你还觉得物理教授远远不及你。 这其实就是自己把自己忽悠瘸了的症状, 一个人千万别把别人当傻子,尤其不要把其他所有人都当傻子。
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 你总不能老是拿一个AI来说事,AI要是有那本事,还要那些理论物理教授干哈,都去搞应用多好
: 你都不整理一下,这AI老是说一些车轱辘话,真让人摸不着头脑
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FROM 119.123.207.225
你这一个“不必”就真的是不必再讨论了。 如果“不必”考虑能量守恒, 那还有什么好说的, 只能说“不必”讨论了,你开心就行。
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 不必扯到发射过程中的能量问题,航天器在轨运行的条件只有一个:v2/r的值不小于其发射点g的值就行,无论是正圆轨道,还是小椭圆轨道、大椭圆轨道都是这样的,与质量无关,质量的大小只是代表发射时的难易程度
: 再去看月球的在轨运行,其v2/r的值是遵循平方反比律的
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FROM 119.123.207.225