第一宇宙速度v1-环绕速度的重要性

第一宇宙速度是指物体紧贴地球表面做环绕地球的圆周运动的速度（也是人造地球卫星的最小发射速度）。从万有引力定律我们知道两个物体间总有互相吸引的引力存在，那么为什么卫星能在地球上空长期运行而不掉到地球上来？

根据动力学，我们知道物体做圆周运动时会产生离心力，圆周运动线速度越大，离心力越大，当圆周运动线速度大到它的离心力等于物体和地球间的引力时，物体就能永远围绕地球做圆周运动，而不掉向地球。该速度就叫第一宇宙速度v1，也叫环绕速度。那么第一宇宙速度等于多大？

根据万有引力和动力学定律，物体绕地球运转的向心力和离心力分别为：

式中G为万有引力常数，m物和m地分别为物体和地球质量，r为物体到地心距离，v为物体绕地球旋转的线速度。当v达到第一宇宙速度v1时，F向=F离，我们有

G·m物·m地/r²=m物·v1²/r

得(www.xing528.com)

由（1-8）式可知，第一宇宙速度v1是一个变量，随物体到地心距离增加而减小。当物体处在地球表面附近时，（1-6）和（1-7）式分别变成

当物体速度达到环绕速度v1时，由（1-6）’等于（1-7）’，得

（1-9）式中g为地球表面重力加速度（9.8米/秒2），r地为地球半径（6371公里）。因此，得

这就是卫星环绕地球表面做圆周运动所需要的速度，即第一宇宙速度。由（1-8）式可知，卫星越高，r越大，所需环绕速度越小。当r大到月球和地球距离时，环绕速度为1.03公里/秒。