轨道速度计算器

根据中心天体质量与轨道半径计算圆轨道的环绕速度,即第一宇宙速度,是发射卫星的基础参数。

关于 轨道速度计算器

本工具计算天体在圆轨道上做环绕运动所需的速度。当物体达到该速度时,万有引力恰好提供其做圆周运动的向心力,物体即可绕中心天体运行而不坠落。

什么是轨道速度

轨道速度(Orbital Velocity)又称环绕速度,是天体在圆轨道上稳定运行所需的最小切向速度。在地球表面附近,该速度约 7.9 km/s,即第一宇宙速度。

三种宇宙速度

  • 第一宇宙速度(环绕速度):约 7.9 km/s,地球表面附近圆轨道速度。
  • 第二宇宙速度(逃逸速度):约 11.2 km/s,脱离地球引力所需最小速度。
  • 第三宇宙速度:约 16.7 km/s,脱离太阳系引力所需最小速度。

计算公式

v = √(G·M / r)

其中 G = 6.674×10⁻¹¹,M 为中心天体质量,r 为轨道半径。

使用场景

  • 卫星发射速度设计
  • 航天器入轨速度计算
  • 行星际探测器的轨道速度估算
  • 天文教学演示宇宙速度

常见问题

Q:为什么高度越高轨道速度越小?A:v = √(GM/r),r 越大 v 越小,但总能量反而更大(势能增加多于动能减少)。