天空中的超速箭：探索逃逸速度的奥秘

副标题：365个科普知识 - 第03个 逃逸速度

当我们仰望星空，射出的箭无疑会受到地球的引力，使其回到我们的身边。

如果我们为箭注入更多的动力，它会在空中停留更长时间。但想要让箭完全摆脱地球引力，它需要达到特定的速度，这就是我们所说的逃逸速度V。

简单来说，逃逸速度的计算公式为：

其中，G是万有引力常数，r 是箭与地心的距离，而地球的质量则是 M。

假设我们不考虑空气的阻力和其他外部因素，那么我们计算出来的逃逸速度是惊人的11.2公里/秒，这意味着箭需要以34倍的音速飞行！

有趣的是，无论是一支箭还是一头大象，它们的逃逸速度都是一样的。然而，驱动它们逃离地球所需的能量却会有所不同。这个计算公式基于一个均质的球形地球和质量远小于它的物体。

另外，地球的自转也会影响逃逸速度。例如，如果你站在赤道上并向东发射箭，箭的相对逃逸速度降低至约10.7公里/秒。

我们要明确的是，逃逸速度的概念指的是一个瞬时速度。真正的宇宙飞船不需要立即达到这个速度，因为它可以在飞行中持续地加速。

这个逃逸速度的概念可以追溯到1728年，由艾萨克·牛顿在其著作《论宇宙的体系》中首次提及。

他通过思考不同速度发射的炮弹及其轨迹来介绍这个概念。

计算逃逸速度的公式可以从牛顿的万有引力定律中推导出来，这个定律揭示了两个物体间引力与它们的质量和距离之间的关系。

365个物理学科普知识合集

往期推荐