第三宇宙速度的推导

物体如果进一步挣脱太阳引力的束缚,则需要更多的能量,挣脱太阳系而飞向太阳系以外的宇宙空间去,必须具有的最小速度叫做第三宇宙速度。第三宇宙速度V3=16.7km/s。推导方法如下。地球以约30km/s的速度绕太阳运动,地球上的物体也随着地球以这个速度绕太阳运动。正像物体挣脱地球引力所需的最小速度等于它绕地球运动的速度的倍那样,物体脱离太阳引力的束缚所需的速度应等于它绕太阳运动的速度的倍,即。由于人造天体已有绕太阳运动的速度30km/s,所以只要使它沿地球运动轨道方向增加12.4km/s的速度就行。但要物体获得这个速度,首先必须使它挣脱地球引力的作用。因此,除了给予物体以的动能外(其中m表示人造成天体的质量,v表示增加的速度12.4km/s),还需给予它(v2表示第二宇宙速度)的动能,即

V3表示第三宇宙速度(以地球为参考系),则人造天体应具有的动能等于时,才能满足上述条件,则

所以