Втора космическа скорост
Втора космическа скорост е физическа величина, която при дадено гравитационно поле и определено положение в него представлява минималната скорост, която трябва да има обект без допълнителна тяга, намиращ се в това положение, за да преодолее полето и да се отдалечи до безкрайност. Приема се, че върху обекта действа само силата на гравитацията (изключват се силите на триене, породени от наличието на атмосфера или електромагнитните сили). Обектът се приема с пренебрежимо малка маса и размери спрямо тялото, пораждащо гравитационното поле.

Втора космическа скорост е независима от посоката на движение, и може да се изведе посредством закона за запазване на енергията, като се постави условието кинетичната енергия на тялото да надвиши потенциалната му енергия в гравитационното поле.

Втора космическа скорост е такава скорост, при която обектът се отдалечава от първоначалното си положение, постепенно забавя движението си под действието на полето, но скоростта му достига нула чак в безкрайността спрямо източника на полето. Обратно, ако обектът е в покой в безкрайността, под въздействието на гравитационното поле ще се ускори до втора космическа скорост щом достигне посочената по-горе начална позиция.

Често за начална позиция се приема повърхността на дадена планета или естествен спътник. За повърхността на Земята втора космическа скорост е 11,2 km/s. На височина 9000 km над земната повърхност обаче, втора космическа скорост е само 7,1 km/s.

За въртящо се тяло, втора космическа скорост спрямо повърхността зависи от посоката на прилагането ѝ. Например на земния екватор в посока запад-изток спрямо повърхността тази скорост е около 10,7 km/s, докато в обратна посока тя е с 0,9 km/s по-голяма (скоростта на въртене на Земята на екватора е 465 m/s).

Втора космическа скорост за някои тела в Слънчевата система 

Поради наличието на атмосфера на Земята, изстрелваните космически апарати не се ускоряват до втора космическа скорост в близост до повърхността поради интензивното атмосферно триене, което тази скорост би породила. Вместо това обикновено посредством ускорители апаратите се извеждат до ниска околоземна орбита, откъдето втора космическа скорост е 10,9 km/s. За постигане на втора космическа скорост от ниска околоземна орбита обаче е необходима значително по-малка скорост, поради това, че тялото на орбита вече се движи с орбитална скорост от порядъка на 8 km/s.

Изчисление на втора космическа скорост 
В случай, че бъде разглеждано само едно тяло, втора космическа скорост може да бъде изчислена чрез изравняване на кинетичната енергия и гравитационната потенциална енергия със знак минус.

където  е втора космическа скорост, G е гравитационна константа, M е масата на централното тяло, m е масата на тялото, което бива ускорявано, r е разстоянието между центъра на централното тяло и началната позиция и μ е стандартен гравитационен параметър.

Може да се покаже, че втора космическа скорост на дадена височина е √2 умножен по орбиталната скорост на тяло по кръгова орбита с радиус, равен на височината. За тяло със сферична симетрия втора космическа скорост  от точка на повърхността му в m/s е приблизително 2,364×10−5 m1,5kg−0,5s−1 пъти радиуса r в метри по корен квадратен от средната му плътност ρ в kg/m3:

Втора космическа скорост при зададени „g“ и „r“ 
Втора космическа скорост може да бъде изведена при известна стойност на повърхностното ускорение „g“ без да бъде известна гравитационната константа G или масата M на Земята:
r = земния радиус
g = земно ускорение на повърхнхостта

Над повърхността на Земята, гравитационното ускорение намалява пропорционално на увеличаването на квадрата на разстоянието до центъра на Земята, според закона на Нютон за гравитацията. На разстояние s по-голямо от земния радиус ускорението е g(r/s)2. Теглото на обект с маса m на повърхността на планетата е gm, а на разстояние s от центъра е gm(r/s)2.

След интегриране по височината за необходимата енергия за издигане на тялото до безкрайна височина може да се покаже че:

и

откъдето след съкращение получаваме:

В случая на Земята с r = 6400 km и g = 9,8 m/s2, за втора космическа скорост се получава:

Втора космическа скорост спрямо повече от едно тяло 
Втора космическа скорост в гравитационно поле, създадено от многобройни тела, зависи от общата потенциална енергия на единица маса в дадената позиция. Тъй като общата потенциална енергия е равна на сумата на индивидуалните потенциални енергии спрямо всяко едно тяло поотделно, общата втора космическа скорост спрямо всички тела е корен квадратен от сбора на крадратите на отделните скорости.

Общата втора космическа скорост спрямо Земята и Слънцето от точка на повърхността на Земята е равна на
 В резултат на това за напускане на Слънчевата система е необходима скорост от 13,6 km/s спрямо Земята по посока на орбиталното движение на Земята около Слънцето (30 km/s).

Гравитационен кладенец 
Ако приемем, че Земята е с еднородна плътност и по някакъв начин е прокопан отвор от повърхността до центъра на планетата, то тяло спуснато от повърхността в отвора с начална скорост 0 m/s при достигане до центъра би придобило скорост равна на първа космическа скорост или още втора космическа скорост разделена на √2. От това следва, че втора космическа скорост спрямо центъра на Земята е √2 пъти тази на повърхността. Истинската стойност обаче е по-висока, защото плътността на Земята се повишава в центъра ѝ.

Орбита 
Ако едно тяло пада свободно в гравитационно поле, и скоростта му в някоя точка е равна на втора космическа скорост за тази точка, то започва да се движи по част от параболична траектория, в чийто фокус се намира центърът на гравитацията. При приближаване към централното тяло тази траектория се нарича орбита на захват, а при отдалечаване от централното тяло – орбита на напускане. Двете са известни и като орбити C3 = 0.

Втора космическа скорост спрямо Земята не е достатъчна за напускане и на Слънчевата система. Тялото ще напусне планетата по параболична траектория, но впоследствие ще премине в елиптична орбита около Слънцето.

Вижте също 
 Първа космическа скорост
 Трета космическа скорост
 Гравитационен кладенец
 Задача с две тела
 Потенциална енергия

Небесна механика
Астродинамика
Орбити