1樓：集錦科學
發射火箭必須達到第一宇宙速度才能飛出大氣層，這是中學課本中就已經告訴我們了！這個第一宇宙速度最早是牛頓提出來的，進入宇航時代後就成了人類飛出地球的「秘籍」！從發射的第一顆衛星開始到正要遠征火星的「天問一號」，一直都沒有改變過
為什麼要第一宇宙速度才能飛出地球？
牛頓在2023年發表《自然科學的哲學原理》中一起發表了萬有引力定律，揭示了宇宙中的天體之間的相互作用和地球上物體的自由落體運動，其實就是乙個道理！
天體之間的引力和它們的質量成正比，與距離的平方成反比
地球表面的自由落體運動，下落的物體和地球所受的引力是一樣的，物體下落的同時，其實地球也向物體靠近了一丟丟
牛頓發現了萬有引力之後，他也考慮了一種離開地球的方式，但其實他當時根本就沒想到以後真的能用這種方法離開地球！那麼是什麼方法呢？
《自然哲學的科學原理》中牛頓設想的離開地球的方法
看起來也非常簡單，地球不是乙個超級球體麼，我們在地面上行進的時候其實是在繞乙個半徑大約6370千公尺的圓，不過到當時為止也只有為數不多的航海家完成了環球航行，絕大多數人只是繞了這將近4萬千公尺左右的圓周一部分而已！
那麼當我們速度足夠快時，這個繞地心同時會產生「離心力」，當「離心力」和重力相等時，這個物體就可以克服重力一直保持圓周運動而不至於落到地面上！而此時繞地球的線速度就是第一宇宙速度！
0速度發射的情況，直接墜入原地
低於第一宇宙速度的情況，拋物線軌跡
等於第一宇宙發射，物體將繞地球公轉
簡單的理解就是「離心力」等於重力即可，這個速度在地表大約是7.9千公尺/秒，在近地軌道大約是7.8千公尺/秒，它會隨著高度變換而出現變化。
離開地面的各種方法
儘管牛頓發現了離開地球的方法，但在他以後很長一段時間內都沒有實現目標，甚至連飛翔都還沒實現，一直到2023年蒙哥爾費兄弟發明了熱氣球！也許各位可能會有不同意見，我們中國人早就發明了熱空氣上公升的孔明燈，但很可惜我們從來都沒有將它用來載人！
孔明燈熱氣球能公升到多高？
熱氣球原理很簡單，乙個可以控制開合的大氣球，底部用燃料加熱，熱空氣膨脹密度減小，在大氣層中就會產生靜浮力，當靜浮力大於其本身質量時就能克服重力上公升！
最早的熱氣球
2023年氣象學家詹姆斯·格萊舍和氣球飛行家艾公尺麗亞·雷恩，在未攜帶氧氣的情況下，上公升到了9144公尺，這是當時的極限水準了，並不是熱氣球不給力，而是人體對低含氧量環境的耐受能力，3000公尺以上，含氧量就降低到18%左右，人就開始不舒服了，5000公尺時就到了12%，10000公尺時就會到達人體耐受極限的6%以下，難以呼吸直至死亡。
現代實用耐壓艙室的氣球（氦氣球）一般都可以達到40千公尺左右，比如2023年10月4日，felix乘坐氣球在距離地面高度的39045公尺處跳傘成功，此時大約是民航客機的5倍高度！
但無論是熱氣球還是氦氣球，都不可能突破大氣層，因為它們本身需要大氣作為介質！和熱氣球一樣，飛機也無法離開大氣層，因為飛機機翼需要空氣來賦予其公升力，離開了大氣層同樣寸步難行！而且飛機的極限公升限還不如氣球！
雙三的sr71，三馬赫，3萬公尺
輕易突破地球束縛的火箭
和熱氣球一樣，火箭的原理人類早就發現了，這就是發明****中華民族，我們將它用來製作爆竹，這就是俗稱的二踢腳！但很明顯它很難用來將物體送入太空，但羅伯特·戈達德在2023年3月26日第一枚液體火箭試飛成功後，狀態迅速被改變！
早在2023年，齊奧爾科夫斯基就已經發表了關於多級火箭的**《太空火箭列車》，開啟了多級火箭的概念，理論和工具的配合，是2023年10月4日蘇聯人在拜科努爾發射場用p-7洲際飛彈改裝的「衛星」號運載火箭把世界上第一顆人造地球衛星「斯普特尼克1」號送入軌道的關鍵！
為什麼要將火箭加速到第一宇宙速度，慢慢爬出去不行嗎？
齊奧爾科夫斯基的多級火箭理論是理解其中的關鍵，因為地球有乙個厚厚的大氣層（太空的標準是至少距離地面100千公尺，但一般近地軌道需要400千公尺以上），在內部飛行時阻力很大，因此環繞時必須要高於此高度！
那麼有乙個非常關鍵的要求就是，火箭起飛後必須盡快爬到淨高度100千公尺以上，垂直穿透明顯是最短的，但卻有乙個問題，火箭燃料有限，垂直爬高到100千公尺時燃料早已燒光，此時沒有水平速度，那麼火箭慣性上公升一段時間後仍然會掉回地球！
唯一的方法是垂直飛離低空大氣層後迅速拐彎轉向地球自轉的方向，此時火箭的速度還可以加上地球自轉的速度（赤道地區有460公尺/秒），能節省不少燃料！當火箭爬高到100多千公尺時，水平速度也許已經有3-4千公尺/秒，那麼此時拋棄第一級火箭的死重，然後啟動二級火箭，將其加速到接近第一宇宙速度，接力後已經可以在低軌道環繞了！如果這個軌道不是想要的高度的話，還可以拋棄二級、啟動**火箭繼續爬高到想要的軌道。
慢慢爬要多高才能脫離地球的引力？
如果赤道地區的話，必須垂直爬高到赤道上方的靜止軌道才可以，因為以地球自轉的角速度要到42164.169km（距離地心）的高度時產生的「離心力」才能和地球對此處物體的引力抗衡！這個高度距離地面大約35786千公尺，此時赤道上的線速度465公尺/秒將會被放大到3.
07千公尺/秒，這足夠讓這個物體保持在地球靜止軌道上執行上百萬年！
各種軌道資料
我們沒有任何一種火箭能如此**，比如固體火箭的比衝極限是285s，氫氧的液體火箭的比衝能達到450s以上，但這些火箭遠不足以直接到達靜止軌道，離子電推的比衝是3000s以上可以滿足要求，但它推力極小，到現在為止僅僅是作為衛星變軌使用，未來的霍爾電推也許能達到行星際間飛行，但想要從地面起飛直接進入太空，只有依靠空天飛機！
goce的衛星的離子發動機
未來的空天飛機
上文我們說了飛機需要大氣作為公升力的**，但這個前提是發動機不給力，早期的螺旋槳更是推動大氣作為前進的依託，後來的噴氣式發動機需要吸入大量的氧氣以維持燃燒，但現在正在迅速改觀，因為未來將會實現一種串聯式的發動機！
地面起飛時使用的是渦噴發動機，不使用渦扇發動機是因為渦噴的涵道比低適合高速，然後在超音速5-6馬赫後旁路渦噴發動機，啟動沖壓發動機，一直到高空後再啟動火箭發動機，飛出大氣層！這種組合模式，可以節省大量攜帶氧化劑的空間，因為火箭是自帶氧化劑和燃料，一開始就消耗氧化劑，實在太浪費！
因此未來最有前途的模式是空天飛機，因為它是人類稍稍努力下就能夠著的技術，相信它在不久以後一定能實現！
真正慢慢爬出去的太空電梯
它的原理很簡單，製造一根大約十萬千公尺的繩索，一頭系留在赤道上某點，另一頭配置乙個配重，讓其在「離心力」的作用下繃緊，然後就可以製造乙個電力驅動的電梯，從這根繩索上慢慢公升到3.6萬千公尺左右的高度，然後就可以脫離電梯成為乙個環繞地球飛行，短期內不會墜落的環繞地球飛行器了！
這個方式是真正可以慢慢爬出去的，多慢的速度都可以！但這個技術碰到了非常大的乙個難題，即一直無法找到這種超高強度的材料，即使超高強度鋼材也會在十幾千公尺後被自身重量拉斷，碳奈米材料也許能遠遠超出鋼材，但我們仍然無法大規模製造！理論上這種技術是最理想的，因為那個電梯可以用電，甚至可以用布置在電梯頂端的太陽能電池供電，利用太陽能爬出地球，想想就激動！
2樓：在靈鏡湖追星的碧玉蘭
只要推力大於引力產生的阻力，即使丨公尺/秒前進，照樣能飛出大氣層。
3樓：科學知識萬能俠
當達到第一宇宙速度的時候，就可以在大氣層外面進行繞飛了，相比之下繼續加速就可以離開地球了。
4樓：熙怡
必須要到達第一宇宙速度之後火箭才能飛出大氣層。因為如果火箭的速度達不到第一宇宙速度的話，火箭會受地心引力的影響，從而無法完成發射。
5樓：技術小輝
是的。因為只有達到第一宇宙速度才能擺脫地球的引力，所以達到第一宇宙速度後的火箭才能飛出大氣層。
飛機可以飛出「大氣層」嗎？
6樓：閆良疇汗公升
普通的民航飛機是不能飛出大氣層的，學過物理學的我們知道，民航飛機就是靠著壓強差起飛的，飛機翼是有個弧形的，空氣流過速度不同，給飛機向上的力，出了大氣層沒有空氣，而且越往上溫度越低。
7樓：三爺還用說
可以，美國的一做過一些實驗，他們將實驗飛機掛在轟炸機下，在轟炸機飛到極限高度後，釋放懸掛飛機，這種飛機可以飛到大氣層外圍，也可以說突破了大氣層。這樣的飛機是以後飛機的乙個初步設想。當然太空梭是可以的，但是它不屬於實在的飛機。
人類要發射人造地球衛星或發射完成星際航行的飛行器，就要擺脫地球強大的引力，那如何離開地球呢，這就要使運載飛行器或人造地球衛星的太空梭或運載火箭的速度要達到宇宙速度，那什麼是宇宙速度呢，它有幾類，以下加以說明： 所謂宇宙速度就是從地球表面發射飛行器，飛行器環繞地球、脫離地球和飛出太陽系所需要的最小速度，分別稱為第
一、第二、第三宇宙速度。早期，人們在探索航天途徑時，為了估計克服地球引力、太陽引力所需的最小能量，引入了三個宇宙速度的概念。假設地球是乙個圓環，周圍也沒有大氣，物體能環繞地球運動的最低的軌道就是半徑與地球半徑相同的圓軌道。
這時物體具有的速度是第一宇宙速度，大約為7.9公里/秒。物體在獲得這一水平方向的速度以後，不需要再加動力就可以環繞地球運動。
地球上的物體要脫離地球引力成為環繞太陽運動的人造行星，需要的最小速度是第二宇宙速度。第二宇宙速度為11.2公里/秒，是第一宇宙速度的2倍。
地面物體獲得這樣的速度即能沿一條拋物線軌道脫離地球。地球上物體飛出太陽系相對地心最小速度稱為第三宇宙速度，它的大小為16.6公里/秒。
地面上的物體在充分利用地球公轉速度情況下再獲得這一速度後可沿雙曲線軌道飛離地球。當它到達距地心93萬公里處，便被認為已經脫離地球引力，以後就在太陽引力作用下運動。這個物體相對太陽的軌道是一條拋物線，最後會脫離太陽引力場飛出太陽系。
一些特殊的軌道速度，如環繞速度、逃逸速度，有時也被分別稱為第
一、第二宇宙速度。 普通的民航客機和絕大部分軍用機都是無法達到這麼大速度的~~~因此它們無法飛出大氣層~~~~ 聲音的傳播要依靠介質的振動~~~而月球上面幾乎沒有空氣~~~也就沒法提供聲音傳播所需要的介質~~~因此在月球上不依靠通訊裝置是無法聽到對方說話的~~~~求採納
關於第一宇宙速度，關於第一宇宙速度
公義忻和璧 宇宙速度 從研究兩個質點在萬有引力作用下的運動規律出發，人們通常把太空飛行器達到環繞地球 脫離地球和飛出太陽系所需要的最小速度，分別稱為第一宇宙速度 第二宇宙速度和第三宇宙速度。第一宇宙速度 v1 太空飛行器沿地球表面作圓周運動時必須具備的速度，也叫環繞速度。按照力學理論可以計算出v1 ...
飛船速度介於第一宇宙速度與第二宇宙速度之間會怎樣
第一宇宙速度為環繞速度，做貼地的近似的圓周運動。當速度大於第一宇宙速度，開始軌道變為橢圓，速度越大，橢圓軌道的半長軸就越長，橢圓越扁，當速度大到第二宇宙速度，在橢圓軌道的遠地點，就可以離開地球的束縛，而脫離地球。所以這一速度叫脫離速度。飛船處於第一宇宙速度剛好能夠擺脫地球引力，在地球近地軌道做勻速圓...
高一物理，關於衛星和第一宇宙速度，求速度
這裡面涉及兩個速度，一個是執行速度，又叫軌道速度 顧名思義，是指衛星在軌道內繞地執行的速度 還有一個叫發射速度 是指從地表射出的速度 你那個圖中的資料指的是發射速度。大於11.2km h時，物體不再繞地執行，而是成了繞太陽執行的物體。大於16.7km h時，就連太陽也抓不住它了。將脫離太陽系。衛星在...