月球公轉(zhuǎn)速度遠(yuǎn)低于第一宇宙速度，為什么不會從天上掉下來？

這是回答一位網(wǎng)友的問題，他說：月球的公轉(zhuǎn)速度為每秒1.02公里，遠(yuǎn)低于第一宇宙速度的每秒7.9公里，按說它是不能繞地球公轉(zhuǎn)的，怎么沒有掉下來？想不明白。

現(xiàn)在我們就來說說這個(gè)問題。

所謂第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度是以地球表面為前提，通過引力方程，也就是牛頓的萬有引力定律計(jì)算出來的，這個(gè)定律表述為：F=MmG/r^2，其含義是引力作用大小，是與物體質(zhì)量成正比，與物體之間的距離平方成反比的。

也就是說，天體質(zhì)量越大，引力就越大；但兩個(gè)天體之間距離越遠(yuǎn)，引力就呈指數(shù)級衰減。這樣我們就好理解了，在地球表面的第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度，隨著距離地球表面的遠(yuǎn)離，是不斷變化和衰減的，距離越遠(yuǎn)這些個(gè)速度要求就越小。

現(xiàn)在我們來說說第一宇宙速度，在地球表面為每秒7.9公里，也就是說在地球上起飛的物體，需要達(dá)到每秒7.9公里才能與地球引力對抗。但這個(gè)速度是擺脫不了地球引力的，只能是與地球引力取得一個(gè)平衡，既不被地球引力扯下來，也逃不掉地球引力的牽制，只能圍著地球轉(zhuǎn)。

因此，第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度，其遵循的公式是根據(jù)牛頓萬有引力定律變化而來，表述為v2=GM/r。這里的v表示環(huán)繞所需的速度，也就是所謂第一宇宙速度；G為引力常數(shù)，M為需要擺脫的天體質(zhì)量，也就是地球質(zhì)量；r為要擺脫地球質(zhì)量的物體與地球引力中心，也就是地心的距離。

地球半徑約為6371公里，可視為地心到地表的距離，根據(jù)這個(gè)公式，我們可以計(jì)算出在地球地表的第一宇宙速度。計(jì)算列式為：v^2=（6.67*10^-11）*（5.965*10^24）/6371000≈62449458，v≈7902米/秒。

這就是所謂第一宇宙速度的來源，如果有個(gè)物體飛行在距離地球表面2萬公里的上空，所謂第一宇宙速度就只需要約3844米/秒了。而月球平均距離地球?yàn)?8.4萬公里，地球?qū)ζ湟腿趿撕芏?，根?jù)環(huán)繞公式計(jì)算，其公轉(zhuǎn)速度只要達(dá)到1018米/秒，就達(dá)到了環(huán)繞速度，這就是月球公轉(zhuǎn)速度只達(dá)到約1.2公里，卻不會被地球引力吸下來的原因。

事實(shí)上，月球正在以每年3.8厘米的速度遠(yuǎn)離地球，其中的原因眾說紛紜。有一種說法認(rèn)為，這種現(xiàn)象主要由地月之間周期性潮汐作用產(chǎn)生，即月球的引力導(dǎo)致地球海水的潮起潮落，損耗了地球自轉(zhuǎn)的能量，地球自轉(zhuǎn)速度不斷下降，從而導(dǎo)致月球逐漸遠(yuǎn)離。

但另一種說法認(rèn)為，引力只與質(zhì)量和距離有關(guān)，與自轉(zhuǎn)快慢沒有毛關(guān)系，導(dǎo)致月球逐漸遠(yuǎn)離的原因很復(fù)雜，并非某些人說的由于地球自轉(zhuǎn)變慢問題。這是另外一個(gè)話題，說來話長，今天就不展開說了。

時(shí)空通訊原創(chuàng)版權(quán)，請勿抄襲侵權(quán)，感謝理解支持。