翟志刚出舱:怕地球飘跑了!地球为何能飘在太空中,而没掉下去?( 二 )


虽然有地心引力会把炮弹拽向地表 , 但地球是个球体 , 表面是弯曲的 , 如果让炮弹的初速度快到一定程度 , 它在掉下来时可以完美错开地表 , 就这样一直在空中飞行 , 不需要任何动力 。 通过牛顿力学计算可知 , 这个速度为每秒7.9公里 , 也就是我们熟知的第一宇宙速度 。

第一宇宙速度是贴着地表无动力飞行所需的初速度 , 但地球上有空气阻力 , 还有山川阻挡 , 所以我们需要到太空中 。 到了太空中 , 地心引力稍微弱了一些 , 所需的环绕速度也会更小 。 计算可得 , 在400公里的轨道高度 , 所需速度约为7.7公里/秒 。
以此速度飞行的宇宙飞船 , 就能在对应的轨道高度上 , 依靠惯性绕着地球飞行 。 此时 , 宇宙飞船和上面的宇航员都是在做自由落体运动 , 但因为飞得够快 , 所以不会撞上地球表面 , 表现出失重的现象 。

同样地 , 地球也是飞得够快 , 以每秒30公里的速度相对于太阳运动 , 所以地球可以飘在太空中 , 不会掉进太阳中 。 那么 , 地球最初又是如何达到这么快的速度呢?第一推动力来自于哪里?
这要追溯到整个太阳系的起源 。 46亿年前 , 太阳系还是一团正在自转的星云 。 大部分星云物质聚集到中心 , 形成了太阳 , 残余星云则继续自转 , 或者说绕着太阳旋转 。

在残余星云中 , 物质互相碰撞结合 , 最终演变成了各大行星 , 其中就包括我们的地球 。 由于角动量守恒 , 最初自转星云的角动量被地球继承 , 所以地球还会继续绕着太阳旋转 。 由于太空没有阻力 , 地球在过去45亿年里基本上不会损耗角动量 , 即便没有动力来源 , 地球也会一直转动下去 。


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