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施郁

（复旦大学物理学系教授）

首先需要纠正一下题目中的概念问题。 摆脱地球引力所需要的初始速度不叫第一宇宙速度，而叫第二宇宙速度。 不管第几宇宙速度，有个前提条件，就是物体除了受到地球引力外，不受其他力，物体没有其他的动力！或者说没有其他的能源提供能量。

在这种情况下，如果在垂直于地球半径的方向的初始速度达到第一宇宙速度，那么它就不会落回到地面上，而会绕着地球转动。就是说，地球对它的吸引力正好提供它的向心力。如果从物体参照系上来看，地球对它的吸引力正好与速度导致的离心力抵消。

如果物体的初始速度如果达到第二宇宙速度，那么物体可以摆脱地球的束缚。为什么呢？足够大的初始速度意味着足够多的初始动能。随着距离地心越来越远，引力势能越来越大（实际上是绝对值越来越小，但是引力势能是负的），也就是动能不断转化为引力势能。那么，到距离地面一定距离的时候，动能就会消耗殆尽，全部转化为引力势能。如果这个距离不够远，那么物体就会落回地面。如果到达无穷远才速度变为零，就意味着物体就摆脱了地球的引力。

在实际中，还有太阳。上面的讨论忽略了太阳的引力，其实是说太阳对物体的引力基本保持不变。所以物体始终还受到太阳的引力，所谓“离地面无穷远”其实不是真正的无穷远，相对太阳来说位置变化仍然很小。可以将上面的讨论用于物体和太阳，就可以知道，物体速度达到更大的速度，即所谓第三宇宙速度时，就会摆脱太阳的引力。

如果如问题所述“慢慢飞”，实际上就必须源源不断地给物体提供能量，那是可以离开地球的。

物理文化与施郁世界线

没有这个说法，有持续动力提供，以每秒一米的速度升空，你也是能离开地球，摆脱地球引力的。

二者的本质相同点在于，都有抵抗引力的力，不同点为，一个为持续力，一个为惯性力。当你跳起来，也能这样说，你克服了引力，但因为弹跳力只是暂时克服地球引力，但后续力不足，又被拉回来了。

我们不仿换句话来说，为何速度达到7.9千米一秒能够离开地球。

说直白一点，这是离心作用导致。一个物体围绕另一个物体做高速运动时，会产生一个向外的力，这种力就是离心力。（离心力为虚拟力）

游乐园的飓风飞椅，你能飞起来，就是离心力作用，你围绕飞椅中心旋转，产生了速度，速度产生了离心力，你有了向外飞去的感觉，速度越快，这种感觉越明显。

同理，我们地球虽然有引力，但是如果一个物体具有非常高的速度，首先它就是围绕着地表运动，也是在做圆周运动。当速度越来越大时，产生的离心力就会越来越大。所谓开飞车开飞车，就是速度快了产生的离心力使地球引力无法像平时能够牢牢拉住车体，容易飞起来。

7.9千米一秒，正是一个境界点，达到这个速度，产生的离心力就可以和地球引力抗衡了，处于一个平衡状态，自然你就离开地球了。但这种关系是平衡状态，并不能真正摆脱地球引力，只能说不落下也不逃脱。要想逃脱，速度必须再加，地球逃逸速度为11.2千米一秒。达到这个速度就能永远摆脱地球引力控制了。

壹点科谱

答：逃离地球引力并不需要达到一定速度，第二宇宙速度（并非题目说的第一宇宙速度）指的是飞船在地面附近达到该速度后，就可以完全凭借惯性（后续无需任何动力）飞出地球。

换句话说，如果你持续给飞船添加动力，哪怕飞船以1m/s的速度向地球外飞行，都是可以脱离地球引力的。

地球对物体具有引力作用，所以物体在地球的引力场中具有势能，距离地球越远，势能也越高。

当选取无穷远处为零势能点时，小物体m在大天体M引力场中的势能大小为：

E（r）=∫（GMm/r^2）dr=-GMm/r；

那么根据能量守恒定律，物体要脱离地球引力的话，就必须对物体做功，可以是物体的动能转化为势能，也可以是其他能量持续输出转化为势能。

当飞船在地面附近达到一定速度后，其动能大小正好等于飞船脱离地球引力增加的势能，那么飞船就无需后续添加动力，仅凭惯性就可以脱离地球引力范围，此时的速度就是第二宇宙速度11.2km/s。

好啦！我的答案就到这里，喜欢我们答案的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！

艾伯史密斯

脱离引力是不可能的，这辈子都不会脱离的。

因为引力的作用是无限远的。第一宇宙速度，和脱离地球没什么关系。第一宇宙速度，指的在地球表面，引力提供向心力，恰好使航天器做圆周运动的速度。如果轨道高度越高，环绕速度就可以越低。

比如国际空间站距离地面400公里，它的环绕速度大概在7.7公里每秒左右，小于第一宇宙速度7.9公里每秒。同步轨道卫星的速度更慢，大概3公里每秒，也远小于第一宇宙速度。

航天器在太空是失重状态，什么是失重状态？和名字恰好相反，失重状态指的是只受到重力。例如轨道上的航天器，或者急速下降飞机里面的乘客，都是只受到重力。

所以，第一宇宙速度和飞离地球没关系，想要处于失重状态，航天器在大气层外关掉发动机就是失重了。即使不在稳定轨道上，在抛物线上，也会有失重状态，只不过会掉下来而已。

想要不借助动力还不掉下来，那么在地球边上速度速度就要大于第一宇宙速度。你慢慢飞上去也可以，但是没动力就会掉下来。达到这个第一宇宙速度就可以关了发动机在地球边上绕着飞了。

蛋科夫斯基

很高兴回答您的问题！

什么是第一宇宙速度？

第一宇宙速度，指得是物体绕地球飞行做匀速圆周运动的速度，又称为航天器最小发射速度、环绕速度。也就是说，达到这个速度以后，物体就能够在无动力的情况下绕着地球做圆周运动而不落到地面上。

第一宇宙速度=7.9公里/秒

这里需要更正一点——达到第一宇宙速度，是无法脱离地心引力的。只有达到第二宇宙速度，物体才能够无动力脱离地球引力。第二宇宙速度=11.2公里/秒，是第一宇宙速度的根号二倍。

那么物体慢慢飞能离开地球么？

当然能！不仅能够离开地球，还能离开太阳系甚至银河系呢！

前面提到的第二宇宙速度，是指物体达到这个速度以后可以无动力脱离地球引力，而如果这个物体有足够的动力让它一直保持一定的速度向上飞离地面，经过长时间的飞行之后，这个物体也是能够飞离地球的。

希望我的回答能对您有帮助！

如有不准确之处，望不吝赐教！

不服软的小软

正确理解第一宇宙速度就不会有此迷茫

第一宇宙速度实际上是个理性条件下的速度，就是一个物体在地球表面绕地球环绕运动的初速度达到7.9km/s时，无需额外的动力，这个物体就可一直环绕飞行不会落到地面。夸张的说法就是李云龙的意大利炮在水平方向打出的炮弹的初速度达到7.9km/s时，这个炮弹就成为了一个地球炮弹卫星绕着地球转啊转不会落下来。但是地球近表面有浓稠的大气，所以在空气阻力的作用下，跑断受阻速度下降而最后落在地面。因为，各国发射的卫星都是要在离地球120KM以上的地球轨道。

卫星发射的速度和第一宇宙速度的关系

以前对第一宇宙速度的理解是火箭发射时要达到7.9km/s，但是，咱看过各种发射载人航天和卫星发射活动中，运载火箭在开始都慢悠悠的上升而后速度再逐步增大的啊！个人觉得这是“发射速度”的学术名词引起的误会！估计很多非专业的网友想到发射速度第一时间想到的是火箭发射的速度，然鹅火箭发射的速度再电视直播中并不是那嗖嗖的7.9km/s。卫星发射时，运载火箭开始垂直升空，速度从0慢慢加速，而后火箭会慢慢调整姿态，而后在地球的切线方向星箭分离释放卫星，这个时候火箭的速度要达到第一宇宙速度，所以，所谓的发射速度是指星箭分离时释放的卫星的初速度。这样卫星就不用动力即可绕地飞行。

那么回到问题，只要你能保持升空的速度（怎么保持那就是题主的事了），多慢都行哪怕是0.1米每秒，最后你都会离开地球，这就和所谓的第一二三宇宙速度没有关系了。

柳小庆

先给出答案：慢慢飞不仅可以飞出地球还可以飞出太阳系，但是这里有个前提，慢慢飞是在燃料发动机持续提供动力的情况下，并且需要有一个垂直向上的速度。相信我这么说很多人就反对了，反对者都认为速度没有达到第一宇宙速度是飞不出去的，这都是高中学过的！这样认为肯定是没有弄清楚第一宇宙速度的意思，第一宇宙速度的前提是只提供一个速度，而没有持续提供动力的情况下，打个比方在地面上向远处发射一枚导弹，导弹的速度越快飞行距离越远，当导弹的速度达到7.9 千米/秒时，导弹就不会再跌落到地面，而是绕着地球做匀速圆周运动。第一宇宙速度和慢慢飞最大的区别是一者没有提供持续动力，另一这者是有持续提供动力的。

慢慢飞哪怕是1米每秒都可以，但是前提是发动机提供的动力必须要抵消地球的引力和空气阻力（引力就是物体所受到的重力，航天器做匀速圆周运动的引力就是向心力），反对者想到了地球的引力使物体做曲线运动，这样是飞不出去的，但是使得地球做曲线运动的力是引力，引力已经被发动机抵消了。我们高中都学过受力分析，一个物体受到三个力一个是引力，一个是发动机产生的推动力，还有一个是空气的摩擦力，千万别和我说还有重力和向心力。这三个力在平衡的情况下，航天器向上以1米每秒的速度匀速飞行，这是完全可以做到的！这里我们只考虑理想状态，航天器自身的燃效消耗重量降低还有地球的引力逐渐减小还有空气逐渐变得稀薄空气阻力减少这种情况，我们都视为三者受力平衡，本质上不会对问题结果的判断起到影响。

估计很多人有疑问，那为什么登月还需要第一轨道第二轨道逐渐登陆，不能直接慢慢飞行吗？理由有两点，第一是之前提出的慢慢飞行是将飞行状态理想化了，实际操作会遇到很多问题。第二就是慢慢飞，等飞到了黄花菜都凉了，效率太低。

科学薛定谔的猫

实际上，这种问题甚至用不着用“宇宙第一速度”来解释。

简单举个我们生活中经常遇到的问题，你骑自行车遇到一个上坡路，你会怎么办呢？

正常情况下都会在距离上坡还有一段距离就开始加速，这样上坡会很轻松，而且如果速度足够快，你在上坡的过程中甚至不用蹬自行车（给动力），你也能轻松上坡！

当然，如果遇到特殊情况，比如你骑到上坡路时才发现有一段上坡路，或者你刻意在上坡路前速度为0时才开始上坡，你会发现需要很大的力气才能上坡，甚至你根本上不了坡，直接倒回去了！

这个道理7岁小孩子恐怕都懂得吧！

而离开地球引力也是同样道理，只是把上坡路的坡度（比如说，坡度是30度）换成了90度而已！两者本质上是一样的，都是要努力摆脱地球引力！

连7岁小孩子都明白的问题，科学家们怎么能不明白？

第一宇宙速度是在地球表面给物体一个速度（7.9千米每秒），之后不用再给任何动力它就能绕地球飞行（不考虑空气阻力），这就类似于给自行车足够速度之后就能直接上坡。而问题中所说的慢慢飞就相当于你上坡是慢慢骑，必须一直给动力才行，一旦没有动力甚至给予的动力不足，就会掉落地球（倒回下坡）！

而慢慢骑自行车上坡有多费劲想必大家都清楚吧！

宇宙探索

好吧，换个思维，实际上慢慢的飞是可以的，只要飞行器所提供的动力能够超过地球的引力以及空气的阻力，那么就可以飞出地球了。

但是问题出在哪，首先举个例子好了，假如你往天上丢一块石头，你用的力气越大，石头飞的越高，而反之则越低，所以说白了，如果你想要往上飞，起始的速度很重要。

但是这里有一点需要注意，就是火箭的起始速度虽然说越快越好，但绝不能超过8个到9个G左右，因为这是人类对于加速度所能承受的极限，超过这个数值，宇航员可能会有生命危险

那么我们常说的宇宙第一速度，实际上就是火箭摆脱地球引力，所需要的速度最低值，而且这个速度还没有将大气的因素考虑进去，所以理论上火箭的速度还要更多一点才行。

最后还是回到问题的关键，慢慢飞当然是可以的，只要你能提供一个稳定并且持久的动力，火箭或者飞行器也可以飞离地球，飞离太阳系，甚至飞到任何一个地方，但问题来了，这样的动力在哪，能不能卖一点给我，我分分钟就能超过比尔盖茨，成为宇宙首富……

种植恒星

第一宇宙速度

又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度。要作圆周运动，必须始终有一个力作用在航天器上。其大小等于该航天器运行线速度的平方乘以其质量再除以公转半径，即F=(mv^2)/r，其中v^2/r是物体作圆周运动的向心加速度。在这里，正好可以利用地球的引力，在合适的轨道半径和速度下，地球对物体的引力，正好等于物体作圆周运动的向心力。

由于地球表面存在稠密的大气层，航天器不可能贴近地球表面作圆周运动，必须在150公里的飞行高度上才能作圆周运动。在此高度的环绕速度为7.8公里/秒。

第二宇宙速度

第二宇宙速度（second cosmic velocity），亦即地球的“脱离速度”或者“逃逸速度”，是指在地球上发射的物体摆脱地球引力束缚，飞离地球所需的最小初始速度。将无穷远处的物体的势能记为0，则距离地心为r的地方，势能为 -GMm/r,那么在地表的待发射的物体势能为 -GMm/R。

若要脱离地球的引力圈（即逃离地球），相当于要给该物体一定的动能来抵消它在地球表面的重力势能 -GMm/R，恰好完全抵消时，即是逃离地球所需最小的速度:

第三宇宙速度

是指在地球上发射的物体摆脱太阳引力束缚，飞出太阳系所需的最小初始速度。本来，在地球轨道上，要脱离太阳引力所需的初始速度为42.1公里/秒，但地球绕太阳公转时令地面所有物体已具有29.8公里/秒的初始速度，故此若沿地球公转方向发射，只需在脱离地球引力以外额外再加上12.3公里/秒的速度。

第四宇宙速度

是指在地球上发射的物体摆脱银河系引力束缚，飞出银河系所需的最小初始速度。但由于人们尚未知道银河系的准确大小与质量，因此只能粗略估算，其数值在525公里/秒以上。而实际上，仍然没有航天器能够达到这个速度。

關鍵字: 施郁 科学 地心引力