书城科普读物讲给中学生的课外知识-思·物理现象
48149300000091

第91章 人造卫星为什么会飞出地球?

我们都知道这样一个道理,无论你把足球踢多高,它总是要落回地面的。飞向几公里高的炮弹,早晚也是要落到地球上来。

为什么它们不能一直飞向高空而离开地球呢?原来地球周围的物体都受到地球引力的作用,跑不出它的引力范围。

但是人造卫星为什么就能环绕地球运转,而长久不落下来?

因为人造卫星和飞船发射出去以后,它以特别大的速度围绕地球运转,抵挡住了地球对它的引力——向心力的作用,使卫星作匀速圆周运动,而不能使它们落回地面。那么,什么样的速度,才能使人造卫星脱离地球的引力,而绕地球作匀速圆周运动呢?根据科学家计算,速度每秒达7.9公里,并且从水平方向抛出去,就能使人造卫星环绕地球运转。这个速度叫环绕速度,也叫第一宇宙速度。如果小于这个速度,它就会被地球引力拉回来。不过人造卫星受到地球外围稀薄空气的阻力,速度会渐渐减慢,最后坠入稠密的大气层,受到空气摩擦,发生高热,就要烧毁。如果以每秒11.2公里的速度飞上天,就可以挣脱地球的引力,成为围绕太阳运行的人造行星,或者飞向太阳系的其他星球上去。每秒11.2公里的速度,是物体能够脱离地球的速度,所以叫脱离速度,也叫第二宇宙速度。

环绕地球飞行的人造卫星,都是用火箭把它携带到天空中去的。要达到每秒7.9公里的高速度必须使用多级火箭。火箭是靠往后喷出的气体产生的反作用力前进的。气体喷出得愈快,火箭前进的速度也就愈快。