流浪地球电影票房突破41亿仍热度不减，引起国内掀起一股研究硬核科幻的浪潮，就连大比老师本人也按捺不住想要参与讨论啦。i

所谓“道路千万条，安全第一条。行车不规范，亲人两行泪。”

想要安全驾驶小地球这个交通工具，不能不知道正确的驾驶速度。

所以本期将要向大家揭秘的是：地球需要达到多少速度才能脱离太阳母亲的怀抱？

首先让我们复习一下教科书曾经讲过三个宇宙速度：

第一宇宙速度（7.9km/s）

第二宇宙速度（11.2km/s）

第三宇宙速度(16.7km/s)

这三个都是从地球范围内发射火箭来定义的速度，第一宇宙速度是火箭能够飞出地球并绕地球转的速度；第二宇宙速度是火箭能够飞出地球并绕太阳转时，在地表的发射速度；第三宇宙速度是发射火箭能够逃逸太阳系时，在地表的发射速度。

有天真的小伙伴会问了：所以这个第三宇宙速度应该就是地球能够逃逸太阳系的速度咯？

NO!情况并没有那么简单，且听大比老师娓娓道来。

在生活中我们能够触及的几个比较快的速度有：

音速（340m/s）

波音787(261m/s)

地球自转速度（462m/s）

地球公转速度（29.8km/s）

所以这些看似高深的宇宙速度究竟是怎么算出来的呢？

学过物理的小伙伴都知道，在火箭绕着地球转时，向心力等于万有引力。

对于我们人类一样处于地表的物体而言，万有引力等于我们自身的重力。

M:地球质量，m:人的质量，R:地球半径

ps：实际上重力是等于万有引力减去向心力，所以在地球赤道和两极，所受到的重力是不一样的。在赤道受到的重力要小一点，所以要想减肥，就去赤道（笑），大概能轻0.5%左右。

分别将地球质量(M=60万亿吨)，地球半径(R=6400km),万有引力参数，代入公式一，即可算出第一宇宙速度（7.9km/s）。

而计算第二宇宙速度时，需要运用能量公式，动能等于势能。

代入数据之后能算出第二宇宙速度（11.2km/s）。

同理，公式二也能计算出火箭脱离太阳系时的地表发射速度，只是将M换成太阳的质量，R换成地球到太阳的距离，此时能算出v=42.1km/s，与前文所提到的第三宇宙速度不同。

为什么会得到这样一个不一样的结果呢？

原来是科学家会利用地球公转的速度（29.8km/s），延地球绕太阳的切线方向发射卫星，就可以大大降低发射速度。

那么问题又来了：42.1km/s- 29.8km/s = 12.3km/s，这个答案还是跟第三宇宙速度不同。

因为火箭除了逃逸太阳以外，还需要逃离地球，所以必须加上第二宇宙速度所对应的动能，计算如下：

那么在流浪地球电影中使用的逃逸速度究竟时哪一个呢？

大比老师指出，其实是增加12.3km/s这个速度，且地球最终要达到的是42.1km/s这个速度。

因为流浪地球计划是带球跑，地球不需要逃离自己的引力场，所以地球流浪的速度跟教科书上的第三宇宙速度有偏差。

（附加小知识：在教科书以外，还有一个逃离银河系的速度，即第四宇宙速度。但由于银河系中的质量还有很多地方不确定，所以通常只有这个范围的估值：110km/s~140km/s）

今天我们的科普小知识就讲到这里，期待和小伙伴们下期再会~

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