宇宙速度是指物體達(dá)到11.2千米/秒的運(yùn)動速度時能擺脫地球引力束縛的一種速度.在擺脫地球束縛的過程中,在地球引力的作用下它并不是直線飛離地球,而是按拋物線飛行.脫離地球引力后在太陽引力作用下繞太陽運(yùn)行.若要擺脫太陽引力的束縛飛出太陽系,物體的運(yùn)動速度必須達(dá)到16.7千米/秒.那時將按雙曲線軌跡飛離地球,而相對太陽來說它將沿拋物線飛離太陽.人類的航天活動,并不是一味地要逃離地球.特別是當(dāng)前的應(yīng)用航天器,需要繞地球飛行,即讓航天器作圓周運(yùn)動.眾所周知,必須始終有一個力作用在航天器上.其大小等于該航天器運(yùn)行線速度的平方乘以其質(zhì)量再除以公轉(zhuǎn)半徑,即F=mv^2/R.在這里,正好可以利用地球的引力.因?yàn)榈厍驅(qū)ξ矬w的引力,正好與物體作曲線運(yùn)動的離心力方向相反. 經(jīng)過計(jì)算,在地面上,物體的運(yùn)動速度達(dá)到7.9千米/秒時,它所產(chǎn)生的離心力,下好與地球?qū)λ囊ο嗟?這個速度被稱為環(huán)繞速度. 宇宙速度是物體從地球出發(fā),在天體的重力場中運(yùn)動,四個較有代表性的初始速度的統(tǒng)稱. 航天器按其任務(wù)的不同,需要達(dá)到這四個宇宙速度的其中一個.第一宇宙速度 [1] （又稱環(huán)繞速度）：是指物體緊貼地球表面作圓周運(yùn)動的速度(也是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度).大小為7.9km/s ——計(jì)算方法是V=√(gR) , 即是 V= sqrt(gR) (g是重力加速度,R是星球半徑) 第二宇宙速度（又稱脫離速度）：是指物體完全擺脫地球引力束縛,飛離地球的所需要的最小初始速度.大小為11.2km/s第三宇宙速度（又稱逃逸速度）：是指在地球上發(fā)射的物體擺脫太陽引力束縛,飛出太陽系所需的最小初始速度.其大小為16.7km/s.環(huán)繞速度和逃逸速度也可應(yīng)用于其他天體.例如計(jì)算火星的環(huán)繞速度和逃逸速度,只需要把公式中的M,R,g換成火星的質(zhì)量、半徑、表面重力加速度即可. 物體達(dá)到11.2千米/秒的運(yùn)動速度時能擺脫地球引力的束縛.在擺脫地球束縛的過程中,在地球引力的作用下它并不是直線飛離地球,而是按拋物線飛行.脫離地球引力后在太陽引力 作用下繞太陽運(yùn)行.若要擺脫太陽引力的束縛飛出太陽系,物體的運(yùn)動速度必須達(dá)到16.7千米/秒.那時將按雙曲線軌跡飛離地球,而相對太陽來說它將沿拋物線飛離太陽.人類的航天活動,并不是一味地要逃離地球.特別是當(dāng)前的應(yīng)用航天器,需要繞地球飛行,即讓航天器作圓周運(yùn)動.我們知道,必須始終有一個與離心力大小相等,方向相反的力作用在航天器上.在這里,我們正好可以利用地球的引力.因?yàn)榈厍驅(qū)ξ矬w的引力,正好與物體 作曲線運(yùn)動的離心力方向相反.經(jīng)過計(jì)算,在地面上,物體的運(yùn)動速度達(dá)到7.9千米/秒時,.這個速度被稱為環(huán)繞速度. 上述使物體繞地球作圓周運(yùn)動的速度被稱為第一宇宙速度；擺脫地球引力束縛,飛離地球的 速度叫第二宇宙速度；而擺脫太陽引力束縛,飛出太陽系的速度叫第三宇宙速度.根據(jù)萬有引力定律,兩個物體之間引力的大小與它們的距離平方成反比.因此,物體離地球中心的距離不同,其環(huán)繞速度(第一宇宙速度)和脫離速度(第二宇宙速度)有不同的數(shù)值.第一宇宙速度是7.9千米/秒,這樣可以繞軌道飛行,第二宇宙速度是11.2千米/秒,可以沖出地球的束縛,第三宇宙速度是16.7千米/秒,這樣可以飛出太陽系. [編輯本段]第一宇宙速度7.9千米／秒（衛(wèi)星饒地球做近似圓周運(yùn)動的最大環(huán)繞速度） 在地面上向遠(yuǎn)處發(fā)射炮彈,炮彈速度越高飛行距離越遠(yuǎn),當(dāng)炮彈的速度達(dá)到“7.9千米/秒”時,炮彈不再落回地面（不考慮大氣作用）,而環(huán)繞地球作圓周飛行,這就是第一宇宙速度. 第一宇宙速度也是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做“勻速圓周運(yùn)動”所必須具有的速度.但是隨著高度的增加,地球引力下降,環(huán)繞地球飛行所需要的飛行速度也降低,所有航天器都是在距地面很高的大氣層外飛行,所以它們的飛行速度都比第一宇宙速度低. 第一宇宙速度的計(jì)算公式是： Ｖ1＝√(gR)(m/s),其中g(shù)＝9.8(m/s2),R＝6.4×106（m).需要強(qiáng)調(diào)的是,第一宇宙速度有兩重意義.它既是發(fā)射航天器時的最小初速度,也是航天器在繞地球飛行時的最大環(huán)繞速度. [編輯本段]第二宇宙速度11.2千米/秒 當(dāng)物體（航天器）飛行速度達(dá)到11.2千米/秒時,就可以擺脫地球引力的束縛,飛離地球進(jìn)入環(huán)繞太陽運(yùn)行的軌道,不再繞地球運(yùn)行.這個脫離地球引力的最小速度就是第二宇宙速度.各種行星探測器的起始飛行速度都高于第二宇宙速度. 第二宇宙速度（V2） 當(dāng)航天器超過第一宇宙速度V1達(dá)到一定值時,它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽運(yùn)行的人造行星,這個速度就叫做第二宇宙速度,亦稱脫離速度.按照力學(xué)理論可以計(jì)算出第二宇宙速度V2＝11．2公里／秒.由于月球還未超出地球引力的范圍,故從地面發(fā)射探月航天器,其初始速度不小于10．848公里／秒即可.假設(shè)在地球上將一顆質(zhì)量為m的衛(wèi)星發(fā)射到繞太陽運(yùn)動的軌道需要的最小發(fā)射速度為V； 此時衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動可認(rèn)為是不受地球引力,距離地球無窮遠(yuǎn)； 認(rèn)為無窮遠(yuǎn)處是引力勢能0勢面,并且發(fā)射速度是最小速度,則衛(wèi)星剛好可以到達(dá)無窮遠(yuǎn)處. 由動能定理得 1/2*mV^2-GMm/r=0; 解得V=√(2GM/r) 這個值正好是第一宇宙速度的√2倍. [編輯本段]第三宇宙速度16.7千米/秒 從地球起飛的航天器飛行速度達(dá)到16.7千米/秒時,就可以擺脫太陽引力的束縛,脫離太陽系進(jìn)入更廣漠的宇宙空間.這個從地球起飛脫離太陽系的最低飛行速度就是第三宇宙速度. 如果想使物體掙脫太陽引力的束縛,飛到太陽系以外的宇宙空間去,必須使它的速度等于或者大于16.7千米/秒,即第三宇宙速度. 第三宇宙速度（V3） 從地球表面發(fā)射航天器,飛出太陽系,到浩瀚的銀河系中漫游所需要的最小速度,就叫做第三宇宙速度.按照力學(xué)理論可以計(jì)算出第三宇宙速度V3＝16．7公里／秒.需要注意的是,這是選擇航天器入軌速度與地球公轉(zhuǎn)速度方向一致時計(jì)算出的V3值；如果方向不一致,所需速度就要大于16．7公里／秒了.可以說,航天器的速度是掙脫地球乃至太陽引力的惟一要素,目前只有火箭才能突破該宇宙速度. 有些人問：地球的速度已經(jīng)超過第三宇宙速度了為什么沒逃出太陽系? 陳偉粵答：三個宇宙速度都是指對地球球心的,第一宇宙速度7.9千米/秒,叫環(huán)繞速度,真正發(fā)射航天器時,只要有7.5千米/秒就夠了,條件是在赤道上由西向東發(fā)射,借助約400m/s的地球自轉(zhuǎn)速度就行了.第二宇宙速度是11.2km/s,叫脫離速度,達(dá)到它就可以離開地球.第三宇宙速度是16.7km/s,叫逃逸速度,再借助地球公轉(zhuǎn)速度也就是說16.3km/s就可以逃出太陽系了. [編輯本段]第四宇宙速度約110~120千米／秒 是指在地球上發(fā)射的物體擺脫銀河系引力束縛,飛出銀河系所需的最小初始速度.但由于人們尚未知道銀河系的準(zhǔn)確大小與質(zhì)量,因此只能粗略估算,其數(shù)值在110~120千米／秒之間.而實(shí)際上,仍然沒有航天器能夠達(dá)到這個速度. 而事實(shí)上,宇宙速度的概念是發(fā)射航天器的初速度,也就是一次性給予航天器所需要的所有動能.如果不這樣,比如說地球上發(fā)射火箭,火箭的初速度無法達(dá)到第一宇宙速度,但是只要它有不斷的動力,也可以進(jìn)入外太空. 物體達(dá)到11.2千米/秒的運(yùn)動速度時能擺脫地球引力的束縛.在擺脫地球束縛的過程中,在 地球引力的作用下它并不是直線飛離地球,而是按拋物線飛行.脫離地球引力后在太陽引力作用下繞太陽運(yùn)行.若要擺脫太陽引力的束縛飛出太陽系,物體的運(yùn)動速度必須達(dá)到16.7千米/秒.那時將按雙曲線軌跡飛離地球,而相對太陽來說它將沿拋物線飛離太陽. 人類的航天活動,并不是一味地要逃離地球.特別是當(dāng)前的應(yīng)用航天器,需要繞地球飛行,即讓航天器作圓周運(yùn)動.我們知道,必須始終有一個能夠維持航天器圓周運(yùn)動的向心力作用在航天器上.在這里,我們正好可以利用地球的引力.因?yàn)榈厍驅(qū)ξ矬w的引力,正好與物體作曲線運(yùn)動所需要的向心力方向相同.經(jīng)過計(jì)算,在地面上,物體的運(yùn)動速度達(dá)到7.9千米/秒時,它做圓周運(yùn)動需要的向心力,恰好與地球?qū)λ囊ο嗟?這個速度被稱為環(huán)繞速度. 上述使物體繞地球作圓周運(yùn)動需要的速度被稱為第一宇宙速度（環(huán)繞速度）；擺脫地球引力束縛,飛離地球需要的速度叫第二宇宙速度（逃逸速度）；而擺脫太陽引力束縛,飛出太陽系的速度叫第三宇宙速度.根據(jù)萬有引力定律,兩個物體之間引力的大小與它們的距離平方成反比.因此,物體離地球中心的距離不同,其環(huán)繞速度(第一宇宙速度和脫離速度(第二宇宙速度)有不同的數(shù)值. [編輯本段]第五宇宙速度約1500--2250千米/秒 第五宇宙速度指的是航天器從地球發(fā)射,飛出本星系群的最小速度大小,由于本星系群的半徑、質(zhì)量均未有足夠精確的數(shù)據(jù),所以無法估計(jì)數(shù)據(jù)大小.目前科學(xué)家估計(jì)大概有50--100億光年,照這樣算,應(yīng)該需要1500--2250km/S的速度才能飛離,但這個速度以人類目前的科學(xué)發(fā)展水平,至少要幾百年才能達(dá)到,所以現(xiàn)在只是個幻想.