视频字幕
宇宙速度是航天学中的重要概念，指的是物体要脱离天体引力束缚所需要达到的最小速度。根据脱离程度的不同，我们将宇宙速度分为三个等级。地球周围存在着引力场，距离地心越远，引力越弱。物体要想摆脱这种引力束缚，就必须获得足够的速度。
在了解第二宇宙速度之前，我们先回顾一下第一宇宙速度。第一宇宙速度是物体绕地球做圆周运动所需的最小速度，数值约为7.9千米每秒。当物体达到这个速度时，它可以在地球表面附近做稳定的圆周运动，成为地球的人造卫星。
第二宇宙速度是物体完全脱离地球引力束缚所需的最小发射速度。当物体的发射速度小于第二宇宙速度时，它会沿椭圆轨道运行，最终还会回到地球附近。当速度等于第二宇宙速度时，物体沿抛物线轨道飞行，这是刚好能够脱离地球引力的临界状态。当速度大于第二宇宙速度时，物体沿双曲线轨道飞行，能够更快地脱离地球引力场。
现在我们用能量守恒定律来推导第二宇宙速度的公式。当物体刚好能够脱离地球引力时，它在无穷远处的总能量为零。根据能量守恒，总能量等于动能加势能。在地球表面，动能为二分之一mv平方，势能为负GMm除以R。令总能量为零，可得到二分之一mv平方等于GMm除以R，最终推导出第二宇宙速度的公式。
现在我们来计算第二宇宙速度的具体数值。代入地球的质量、半径和万有引力常数，通过公式计算得出第二宇宙速度约为11.2千米每秒。有趣的是，第二宇宙速度与第一宇宙速度之间存在简单的数学关系：第二宇宙速度等于根号2倍的第一宇宙速度，这个关系在航天工程中具有重要的实用价值。