高一物理卫星变轨变化主要有以下几种:
1. 椭圆轨道卫星变轨:当卫星在发射过程中,由于发动机的关闭时机不同,所受地面天体引力不同,导致卫星轨道不同而产生的变轨。具体来说,卫星在进入轨道的过程中,会经历离心和向心两种力的作用,导致卫星的速度变化,进而导致卫星的高度和轨道发生变化。
2. 加速变轨:当卫星从一个轨道变到另一个轨道时,通常需要加速。加速后,卫星需要克服重力做更多的功,使其具有更大的动能,从而改变轨道。加速变轨通常发生在低轨道向高轨道变轨的过程中。
3. 减速变轨:减速变轨是指卫星从高轨道向低轨道变轨的过程。在减速变轨过程中,卫星需要减少速度,以克服离心力,使其具有更大的向心力,从而改变轨道。
需要注意的是,卫星在变轨过程中可能会受到其他因素的影响,如其他天体的引力作用、大气阻力、发动机推力变化等。因此,卫星变轨是一个复杂的过程,需要精确控制和调整。
题目:一颗地球同步卫星位于地球赤道上空,它绕地球运行一周所需的时间为T1。现欲发射一颗位于地球赤道上的地球同步卫星的伴星,该伴星在赤道平面内绕地球做圆周运动,其轨道半径为同步卫星轨道半径的n倍(n<1)。已知地球自转周期为T2,求伴星绕地球做圆周运动的速度大小。
解答:
设同步卫星的质量为m1,伴星的质量为m2,地球的质量为M,地球的半径为R。
根据万有引力提供向心力可得:
对于同步卫星:$F_{万1} = m_{1} \cdot \frac{4\pi^{2}}{T_{1}^{2}}R$
对于伴星:$F_{万2} = m_{2} \cdot v^{2}/r = m_{2} \cdot \frac{4\pi^{2}}{T_{2}^{2}}r = m_{2} \cdot \frac{4\pi^{2}}{T_{n}^{2}}(nR) = n^{2}m_{1} \cdot \frac{4\pi^{2}}{T_{1}^{2}}R$
解得伴星的速度大小为:v = (n$\sqrt{\frac{T_{n}}{T_{1}}}$) $\times$ 7.9km/s。
其中,v表示伴星绕地球做圆周运动的速度大小,T1表示同步卫星绕地球一周所需的时间,T2表示地球自转周期,R表示地球半径,n表示伴星与同步卫星的轨道半径之比。
希望这个例子能够帮助您理解高一物理卫星变轨变化的相关知识。