高中物理衛星變軌問題

2021-05-11 08:47:05 字數 3005 閱讀 5803

1樓:匿名使用者

樓主你對衛星發射還需要進一步瞭解。衛星發射時火箭加速,這是很必要的,如果不加速,那初始速度為0,怎麼能升空啊。火箭加速之後,你看電視上放的,火箭在高空有一個轉體過程,之後衛星和火箭脫離什麼的。

這是實際發射。至於高中物理中的衛星變軌,首先要知道,衛星在某一個圓周軌道上,必然有引力等於向心力

gmm/r^2=mv^2/r,得出v^2=gm/r,這是中學中常用的結論,你甚至記住更好,討論一個量變化時另外一個量怎麼變,常用的就是把其他變數消去,儘量在一個式子中只保留這兩個需要討論的變數。從表示式中可以看出,gm是物理常數,v隨著r的增大而減小。但是需要注意的是:

這個結論是討論圓周運動時候的情況,至於變軌,對於高中來講有點複雜,因為這會涉及到橢圓運動,有點超綱,所以你只要對圓周運動會考擦就行。至於橢圓運動,會定性分析即可。舉個例子,某一衛星在原來的圓周軌道上瞬間減速,那麼你需要分析出:

此時,根據向心力公式可以知道,向心力減小,但是又因為引力和速度無關,所以引力不變,因此衛星肯定會回落,從圓周運動變成做橢圓運動,並且變速點成了橢圓運動的一個端點。至於定量分析,在高考範圍內不掌握也可以,但是自己可以適當拓展,比如說,你試著總結一下天體運動中的橢圓運動和圓周運動各自的能量關係,相信會有所發現。

2樓:

第一次加速:衛星需要的向心力

rmv2

增大了,但萬有引力2r

gmm沒變,因此衛星開始做離

心運動,進入橢圓形的轉移軌道ⅱ。點火過程有化學能轉化為機械能,衛星的機械能增大。

在轉移軌道上,衛星從近地點p向遠地點q運動過程只受重力作用,機械能守恆。重力做負功,重力勢能增加,動能減小。在遠地點q處,如果不進行再次點火加速,衛星將繼續沿橢圓形軌道執行,從遠地點q回到近地點p,不會自動進入同步軌道。

這種情況下衛星在q點受到的萬有引力大於以速率v3沿同步軌道運動所需要的向心力,因此衛星做向心運動。

為使衛星進入同步軌道,在衛星運動到q點時必須再次啟動衛星上的小火箭,短時間內使衛星的速率由v3增加到v4,使它所需要的向心力

rmv24

增大到和該位置的萬有引力大小恰好相等,

這樣才能使衛星進入同步軌道ⅲ做勻速圓周運動。該過程再次啟動火箭加速,又有化學能轉化為機械能,衛星的機械能再次增大。

結論是:要使衛星由較低的圓軌道進入較高的圓軌道,即增大軌道半徑(增大軌道高度h),一定要給衛星增加能量。與在低軌道ⅰ時比較(不考慮衛星質量的改變),衛星在同步軌道ⅲ上的動能ek減小了,勢能ep增大了,機械能e機也增大了。

增加的機械能由化學能轉化而來。

3樓:

我回答的是你問的. 因為衛星在p點變軌 兒變軌就需要加速 因此加速時向心力增大. 也就是說不可能在保持一個近似圓周運動

4樓:匿名使用者

第一次點火是在p點,點火前按i軌道前進,點火後按2軌道前進,如果不進行第二次點火(q點)衛星的軌道一直是橢圓2,第2次點火後衛星軌道變成3

5樓:在清涼谷敲**的珍珠

ii軌道是在p點為遠地點,速度最大,比1軌道p點的速度大,引力不足以提供向心力,作離心運動,成為橢圓運動。

在q點為遠地點速度最小,比3軌道q點速度小,引力大於所需的向心力,作向心運動,成為橢圓軌道。

高中物理衛星變軌問題

6樓:匿名使用者

樓主你對衛星發射還需要進一步瞭解。衛星發射時火箭加速,這是很必要的,如果不加速,那初始速度為0,怎麼能升空啊。火箭加速之後,你看電視上放的,火箭在高空有一個轉體過程,之後衛星和火箭脫離什麼的。

這是實際發射。至於高中物理中的衛星變軌,首先要知道,衛星在某一個圓周軌道上,必然有引力等於向心力

gmm/r^2=mv^2/r,得出v^2=gm/r,這是中學中常用的結論,你甚至記住更好,討論一個量變化時另外一個量怎麼變,常用的就是把其他變數消去,儘量在一個式子中只保留這兩個需要討論的變數。從表示式中可以看出,gm是物理常數,v隨著r的增大而減小。但是需要注意的是:

這個結論是討論圓周運動時候的情況,至於變軌,對於高中來講有點複雜,因為這會涉及到橢圓運動,有點超綱,所以你只要對圓周運動會考擦就行。至於橢圓運動,會定性分析即可。舉個例子,某一衛星在原來的圓周軌道上瞬間減速,那麼你需要分析出:

此時,根據向心力公式可以知道,向心力減小,但是又因為引力和速度無關,所以引力不變,因此衛星肯定會回落,從圓周運動變成做橢圓運動,並且變速點成了橢圓運動的一個端點。至於定量分析,在高考範圍內不掌握也可以,但是自己可以適當拓展,比如說,你試著總結一下天體運動中的橢圓運動和圓周運動各自的能量關係,相信會有所發現。

7樓:匿名使用者

火箭在發射衛星的時候是向上加速運動的,此時的火箭,不是圓周運動,當達到一定的速度之後火箭停火,火箭停火時具有的速度叫發射速度。之後火箭靠著慣性繼續高升,減速到預定軌道後在調整,使之做圓周運動。

這個時候衛星的速度才可以用萬有引力等於向心力分析。發射低軌道衛星的時候,發射速度小,因為越高需要克服重力做功越多,火箭停火繼續上升是動能轉化為重力時能過程。

衛星正常執行會受到阻力作用,使之減速。圓周運動速度減小,會使合力大於所需要的向心力,做向心運動,即衛星會像地球靠近,在靠近的地球的過程中,重力對衛星做正功,是衛星加速,會在較低軌道上重新做圓周運動。

8樓:匿名使用者

衛星繞地球執行時有:gmm/r^2=mv^2/rv^2=gm/r

由上式可知離地球越遠的速度越小,主要原因是因為在火箭上升的過程中萬有引力減小了。

加速之後速度變大,向心力mv^2/r變大,此時萬有引力不能提供衛星做圓周運動的向心力了,衛星就做離心運動知道再次達到平衡。

望採納!

9樓:論宇之新宇宙觀

離心力f=mv^2/r,速度增大後,向心力大於萬有引力,衛星遠離地球,但在遠離地球的過程中,衛星克服萬有引力做功,速度會減小,當減小到離心力等於新萬有引力時,衛星重新獲得平衡,即衛星變軌成功。

10樓:匿名使用者

在做勻速圓周運動時 萬有引力提供向心力 才有這樣的規律,,但火箭上升並不是這個規律呀

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