逃逸速度(逃逸速度是什么意思)

什么是逃逸速度

星球表面上的物体以某一初速度发射（垂直于星球表面，且忽略空气阻力），之后无需再给物体提供动力，这个物体就能摆脱该星球的引力束缚，逃逸到无穷远的地方，这个“某一初速度”就是星球的表面逃逸速度。如果物体的初速度低于这个数值，并且本身没有动力，它最终会被星球的引力拽回表面。

能够飞出太阳系的新地平线号探测器发射升空

假设物体逃逸到无穷远时的速度和引力势能为零，那么，物体最初的动能（1/2mv^2）就是为了克服它在星球表面上的引力势能（GMm/r），这样就有如下的关系式：

其中m为物体的质量，v为逃逸速度，G为万有引力常数，M为星球的质量，r为星球的半径。可以看到，星球的逃逸速度取决于星球的质量和半径之比，这个比值越大，逃逸速度也越大。

在地球上，地球的表面逃逸速度通常被称为第二宇宙速度，其大小约为11.2千米/秒。相比之下，月球的表面逃逸速度只有1千米/秒，而太阳的为618千米/秒。最为特殊的是黑洞，它们的表面逃逸速度就是光速，这意味着即便是宇宙中速度最快的光都无法从黑洞中逃逸出来。

光的逃逸速度公式

逃逸速度公式是v=√2GM/R。

逃逸速度是指在星球表面垂直向上射出一物体，若初速度小于星球逃逸速度，该物体将仅上升一段距离，之后由星球引力产生的加速度将最终使其下落。若初速度达到星球逃逸速度，该物体将完全逃脱星球的引力束缚而飞出该星球。需要使物体刚刚好逃脱星球引力的这一速度叫逃逸速度。天体表面上物体摆脱该天体万有引力的束缚飞向宇宙空间所需的最小速度。

光的逃逸速度

光并没有所谓的“逃逸速度”。逃逸速度是指一个物体需要达到的最小速度，才能克服天体（如星球或黑洞）的引力束缚，从而逃离该天体的引力范围。而光在真空中的传播速度是恒定的，约为每秒299,792,458米，这个速度被称为光速。

根据爱因斯坦的相对论，光速在任何参考系中都是恒定的，并且不受引力场的影响。这意味着光在引力场中不会减速或加速，因此没有所谓的“逃逸速度”适用于光。即使在一个强引力场中，如黑洞附近，光也不会被“吸引”或“逃逸”，而是会按照其恒定的速度继续传播。

因此，光的逃逸速度这个概念在物理学中并不适用。光总是以光速在真空中传播，不受任何引力场的影响。

天体逃逸速度公式推导

逃逸速度公式推导：由机械能守恒得mv^2/2-GMm/r=0，则mv^2/2=GMm/r(且r=R），解得v=spr（2gR）=11.2km/s，恰为第一宇宙速度的根号2倍。其中g为地球表面的重力加速度，其值为9.8牛顿/千克。地球半径R约为6370千米，从而最终得到地球的脱离速度为11.17千米/秒。不同天体有不同的逃逸速度，脱离速度公式也同样适用于其他天体。

逃逸速度公式怎么推导

逃逸速度公式是计算天体表面逃逸速度的公式，其推导过程基于牛顿第二定律和万有引力定律。假设有一个质量为m的物体在地球表面受到的万有引力为F，则有：F=G×(mM)/R^2，其中G为万有引力常数，M为地球质量，R为地球半径。物体在地球表面随地球自转做圆周运动的向心力为F向心力=m×v^2/R，其中v为地球自转线速度。根据牛顿第二定律，物体受到的合力提供向心力，即F-F向心力=ma，其中a为向心加速度。由于逃逸速度指的是物体能够逃离天体的最小速度，因此当F=0时，物体可以逃离天体表面。将F=0代入上述公式，解得逃逸速度v=√(2GM/R)。