第五五八天,天宫空间站绕地球飞行,它目前的近地点轨道高度是383.7公里,远地点高度393.7公里,从数学上来讲它是一个椭圆形轨道。而对于巨大的地球来说,这是一个距地面约388.6公里的接近圆的轨道。天宫空间站在这个圆轨道上高速飞行,每天要绕地球转15圈半,大约每1个半小时,航天员们就要经历一次日出与日落。
根据天宫空间站的轨道参数,它目前的轨道速度是7.68公里/秒,虽然比所有已知的飞机都快,但低于书上说的第一宇宙速度:7.9km/s。
第一宇宙速度到底是什么?都说航天器只有高于这个速度才能逃脱地心引力,为什么卫星和空间站不会掉落下来呢?
我们向天上扔一块石头,它会很快就掉下来;扔石头的速度不够快,你向天空开枪,子弹出膛的速度大约是800米/秒,够快了吧?但十几秒后它也要落下来。为什么?因为万有引力。
牛顿认为,两个有质量的物体,它们互相之间会产生引力,引力大小与它们的质量有关,跟它们之间的距离也有关系。万有引力定律已经被无数实验证明是正确的。小到你扔石头,大到天体运行,它的运动都符合万有引力定律。
地球够大够重,它对周围的一切物体都有引力,换句话说你的重量就是地球对你的引力大小。石块、子弹、你我、卫星还有空间站都是有质量的物体,地球对它们都有引力。地球质量基本固定,引力的大小取决于物体的质量和距离r。我们处于地球表面,r = 地球半径——也就是地球质心(地心)与地表间距离。
从万有引力公式可以看出:地球质量m₁、地球半径r、万有引力常数G都是固定的,那么我们受到地球引力的大小就取决于我们自身质量的不同。
卫星和空间站要在天上持续运行,它就要克服万有引力的影响。怎么克服?科学家想到了“离心力”。奥运会上运动员投掷链球,就是先把球旋转起来,利用“离心力”将球投掷出去,你旋转速度越快,投掷的距离就越远。
“离心力”是一种虚拟力,物理学上并没有“离心力”一说,所以我给它加上了引号。当一个物体绕牵引力中心做非直线运动时,由于物体有质量,质量产生的惯性会强迫物体朝着运动轨迹的切线方向前进,惯性力作用到牵引力的相反方向上,将物体向外拉扯;运动物体的质量越大、运动速度越快,它所产生的惯性力就越大。
我们坐在一辆高速行驶的车上,车转弯时,你会感觉到自己被向外甩,这是因为身体惯性的作用,惯性产生一个向外的虚拟力,这个“力”就被称为离心力。
一个绕圆心做圆周运动的物体,它的向心力(与“离心力”大小相等方向相反)F受两个因素影响,一是它的向心加速度a,另一个是它自身的质量m。用公式表现为:
F=ma
其中向心加速度a与切线运动速度v以及运动半径r的关系如下:
a=v²/r
所以:
F=mv²/r
对于一颗绕地球做圆周运动的卫星来说,它要保持不掉下来(r稳定),需要做到地球对它的引力与运动产生的“离心力”大小相等、方向相反。于是:
F=Gm₁m₂/r²=m₂v²/r
v²=Gm₁/r
我们知道,地球的质量m₁是固定的,G是万有引力常数,于是卫星的轨道速度v只受r的变化影响,与卫星的质量m₂大小没有关系。
那么,什么是第一宇宙速度呢?
第一宇宙速度是指一个物体贴着海平面飞行(不考虑空气升力和阻力)时,它不落回地面的速度。海平面到地心的距离就是地球的平均半径r,它的值约为6371.4千米。那么:
v² = Gm₁/r ≈ 6.67×10⁻¹¹× 5.965×10²⁴ / 6371400
v ≈ 7.91 km/s
我们将这个海平面飞行速度(v)7.91公里/秒称为“第一宇宙速度”,也就是绕飞地球的速度。
事实上没有一颗卫星能做到以如此快的速度贴着海平面飞行。为了克服空气阻力,我们需要将它发射到100公里以上的大气层外边。于是上边公式中的 r 就变大了。
天宫空间站在388.6公里高度飞行
按照中国空间站388.6公里的平均轨道高度算:
r = 6371.4 + 388.6 = 6760公里
代入轨道速度计算公式后得出:v ≈ 7.68 km/s
这个值显然小于7.91公里/秒的第一宇宙速度。
由此我们可以得出结论:
在轨飞行的航天器,无论是卫星、飞船还是更大更重的空间站,只要它是在近圆轨道上飞行,其轨道高度越高,飞行的速度就越慢。位于3.6万公里高度的静止轨道卫星的速度只有3.1公里/秒,远低于第一宇宙速度。
对于处在椭圆轨道上飞行的卫星(比如我国第一颗卫星“东方红一号”)而言,它的轨道速度是在一个区间里不断变化。有些通信卫星为了在它感兴趣的地区能逗留更长时间,特意采用了一种高度椭圆的轨道(Molniya轨道),它的轨道速度在1.5~10公里/秒的范围内不断变化。
因此,如果有人告诉你天上卫星的速度都是第一宇宙速度,那是他对轨道速度的概念有误解。
根据天宫空间站的轨道参数,它目前的轨道速度是7.68公里/秒,虽然比所有已知的飞机都快,但低于书上说的第一宇宙速度:7.9km/s。
第一宇宙速度到底是什么?都说航天器只有高于这个速度才能逃脱地心引力,为什么卫星和空间站不会掉落下来呢?
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牛顿认为,两个有质量的物体,它们互相之间会产生引力,引力大小与它们的质量有关,跟它们之间的距离也有关系。万有引力定律已经被无数实验证明是正确的。小到你扔石头,大到天体运行,它的运动都符合万有引力定律。
地球够大够重,它对周围的一切物体都有引力,换句话说你的重量就是地球对你的引力大小。石块、子弹、你我、卫星还有空间站都是有质量的物体,地球对它们都有引力。地球质量基本固定,引力的大小取决于物体的质量和距离r。我们处于地球表面,r = 地球半径——也就是地球质心(地心)与地表间距离。
从万有引力公式可以看出:地球质量m₁、地球半径r、万有引力常数G都是固定的,那么我们受到地球引力的大小就取决于我们自身质量的不同。
卫星和空间站要在天上持续运行,它就要克服万有引力的影响。怎么克服?科学家想到了“离心力”。奥运会上运动员投掷链球,就是先把球旋转起来,利用“离心力”将球投掷出去,你旋转速度越快,投掷的距离就越远。
“离心力”是一种虚拟力,物理学上并没有“离心力”一说,所以我给它加上了引号。当一个物体绕牵引力中心做非直线运动时,由于物体有质量,质量产生的惯性会强迫物体朝着运动轨迹的切线方向前进,惯性力作用到牵引力的相反方向上,将物体向外拉扯;运动物体的质量越大、运动速度越快,它所产生的惯性力就越大。
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一个绕圆心做圆周运动的物体,它的向心力(与“离心力”大小相等方向相反)F受两个因素影响,一是它的向心加速度a,另一个是它自身的质量m。用公式表现为:
F=ma
其中向心加速度a与切线运动速度v以及运动半径r的关系如下:
a=v²/r
所以:
F=mv²/r
对于一颗绕地球做圆周运动的卫星来说,它要保持不掉下来(r稳定),需要做到地球对它的引力与运动产生的“离心力”大小相等、方向相反。于是:
F=Gm₁m₂/r²=m₂v²/r
v²=Gm₁/r
我们知道,地球的质量m₁是固定的,G是万有引力常数,于是卫星的轨道速度v只受r的变化影响,与卫星的质量m₂大小没有关系。
那么,什么是第一宇宙速度呢?
第一宇宙速度是指一个物体贴着海平面飞行(不考虑空气升力和阻力)时,它不落回地面的速度。海平面到地心的距离就是地球的平均半径r,它的值约为6371.4千米。那么:
v² = Gm₁/r ≈ 6.67×10⁻¹¹× 5.965×10²⁴ / 6371400
v ≈ 7.91 km/s
我们将这个海平面飞行速度(v)7.91公里/秒称为“第一宇宙速度”,也就是绕飞地球的速度。
事实上没有一颗卫星能做到以如此快的速度贴着海平面飞行。为了克服空气阻力,我们需要将它发射到100公里以上的大气层外边。于是上边公式中的 r 就变大了。
天宫空间站在388.6公里高度飞行
按照中国空间站388.6公里的平均轨道高度算:
r = 6371.4 + 388.6 = 6760公里
代入轨道速度计算公式后得出:v ≈ 7.68 km/s
这个值显然小于7.91公里/秒的第一宇宙速度。
由此我们可以得出结论:
在轨飞行的航天器,无论是卫星、飞船还是更大更重的空间站,只要它是在近圆轨道上飞行,其轨道高度越高,飞行的速度就越慢。位于3.6万公里高度的静止轨道卫星的速度只有3.1公里/秒,远低于第一宇宙速度。
对于处在椭圆轨道上飞行的卫星(比如我国第一颗卫星“东方红一号”)而言,它的轨道速度是在一个区间里不断变化。有些通信卫星为了在它感兴趣的地区能逗留更长时间,特意采用了一种高度椭圆的轨道(Molniya轨道),它的轨道速度在1.5~10公里/秒的范围内不断变化。
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第一日:西宁出发一一塔尔寺一一日月山一一一倒淌河一一一青海湖一一一黑马河(住宿)。
第二日:黑马河看日出一一一茶卡盐湖----金沙湾一一一金银滩草原一一一原子城一一一返回西宁结束。
省内三日游。
D1 西宁出发—塔尔寺—日月山—倒淌河—青海湖一—夜宿黑马河
D2 黑马河第二天看完日出一茶卡盐湖—走西路 离湖最近最好的风景—鸟岛(5月中旬 之前来有鸟)—刚茶草原—走探密老路 《风景好》—热水—大东树亚口(海拔 4210)—冰沟大板—冰沟林海—夜宿 祁连
D3 祁连— 卓尔山—阿柔大寺―俄博三角城―门源青石嘴―达坂山―黑泉水库-西宁
省内四日游:
第一日:西宁—塔尔寺—日月山—倒淌河—大草原—青海湖—黑马河夜宿。
第二日:黑马河日出—橡皮山_茶卡盐湖_鸟岛_刚察_热水_大冬树山—冰沟林海—祁连住宿。
第三日:祁连卓尔山_阿柔大寺_俄博一扁都峡口—民乐—张掖住宿。
第四日:七彩丹霞_祁连大草原—门源_达板山观景台—大通黑泉水库_大通—西宁
青海敦煌张掖六日经典环线游:
第一日:西宁—塔尔寺(藏传佛教格鲁派六大寺院之一)—拉鸡山(海拔3820)—青海湖(高原蓝宝石)—黑马河(宿)
第二日:黑马河日出(青海湖最美日出)—茶卡盐湖 (天空之镜,中国的玻利维亚)—穿越柴达木盆地(戈壁风情)—大柴旦(宿)
第三日:大柴旦—白色隔壁(公路照)青海雅丹(魔鬼城)—阳关,敦煌古城(二选一)敦煌市(宿)
第四日:敦煌—莫高窟(世界文化宝库,东方卢浮宫)—鸣沙山月牙泉(长河落日,大漠孤烟)—沙州夜市—敦煌(宿)
第五日:敦煌—嘉峪关(天下第一雄关)—张掖七彩丹霞(国家地质公园)—张掖(宿)
第六日:张掖—最美国道(227)祁连大草原(中国最美六大草原之一)岗什卡雪峰(远观)—门源(百里油菜花,七八月份为观赏季节)—黑泉水库—西宁市(结束)#青海敦煌大环线旅游攻略##青海湖旅游租车包车攻略##青海旅游拼车包车[超话]##青海敦煌大环线旅游攻略##广州[超话]##青海旅游拼车包车[超话]##周杰伦不能再喝奶茶了##小s心疼范玮琪#
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第二日:黑马河看日出一一一茶卡盐湖----金沙湾一一一金银滩草原一一一原子城一一一返回西宁结束。
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青海敦煌张掖六日经典环线游:
第一日:西宁—塔尔寺(藏传佛教格鲁派六大寺院之一)—拉鸡山(海拔3820)—青海湖(高原蓝宝石)—黑马河(宿)
第二日:黑马河日出(青海湖最美日出)—茶卡盐湖 (天空之镜,中国的玻利维亚)—穿越柴达木盆地(戈壁风情)—大柴旦(宿)
第三日:大柴旦—白色隔壁(公路照)青海雅丹(魔鬼城)—阳关,敦煌古城(二选一)敦煌市(宿)
第四日:敦煌—莫高窟(世界文化宝库,东方卢浮宫)—鸣沙山月牙泉(长河落日,大漠孤烟)—沙州夜市—敦煌(宿)
第五日:敦煌—嘉峪关(天下第一雄关)—张掖七彩丹霞(国家地质公园)—张掖(宿)
第六日:张掖—最美国道(227)祁连大草原(中国最美六大草原之一)岗什卡雪峰(远观)—门源(百里油菜花,七八月份为观赏季节)—黑泉水库—西宁市(结束)#青海敦煌大环线旅游攻略##青海湖旅游租车包车攻略##青海旅游拼车包车[超话]##青海敦煌大环线旅游攻略##广州[超话]##青海旅游拼车包车[超话]##周杰伦不能再喝奶茶了##小s心疼范玮琪#
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第二日:黑马河日出(青海湖最美日出)—茶卡盐湖 (天空之镜,中国的玻利维亚)—穿越柴达木盆地(戈壁风情)—大柴旦(宿)
第三日:大柴旦—白色隔壁(公路照)青海雅丹(魔鬼城)—阳关,敦煌古城(二选一)敦煌市(宿)
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