1、最新小学数学-卫星变轨问题2、卫星、卫星“变轨变轨”问题问题1、卫星、卫星“比较比较”问题问题专题万有引力定理的应用专题万有引力定理的应用最新小学数学-卫星变轨问题估算中心天体的质量估算中心天体的质量MM、密度、密度（当卫星在天体表（当卫星在天体表面上飞行？）面上飞行？）（1）某恒星m围绕中心天体M做圆周运动的周期为T，圆周运动的轨道直径为r（3）中心天体密度（2）已知中心天体的直径R和表面最新小学数学-卫星变轨问题月球月球两颗人造月球卫星，都在方形轨道上运行，两颗人造月球卫星，都在方形轨道上运行，它们的质量相
2、等，轨道直径不同它们的质量相等，轨道直径不同,比较它们的向心比较它们的向心加速度加速度an、线速率、线速率、角速率、角速率、周期、周期T。最新小学数学-卫星变轨问题2卫星的各化学量随轨道直径变化的规律最新小学数学-卫星变轨问题0v若抛出物体的水平初速率足够大若抛出物体的水平初速率足够大,,物体物体将会如何将会如何??最新小学数学-卫星变轨问题美国科学家牛顿俄罗斯科学家牛顿(1643-1727)在在1687年出版的年出版的自然哲学的物理原理自然哲学的物理原理中，中，牛顿构想抛出速率足够大时，物体就不会落回地面。牛顿构想抛出速率足够大时，物体就不会落回地面。最新小学数学-卫星变轨问题
3、最新小学数学-卫星变轨问题一、牛顿的构想一、牛顿的构想1、牛顿对人造卫星原理的描摹、牛顿对人造卫星原理的描摹最新小学数学-卫星变轨问题方式一：卫星做圆周运动，由万有引方式一：卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力，依据牛顿第二定理得力提供向心力，依据牛顿第二定理得.67105.8910m/s7.9km/s6.37思索：这个思索：这个“足够大的速率足够大的速率”应该有多大呢？应当有多大呢？最新小学数学-卫星变轨问题技巧二：因为卫星在月球附近环绕时，技巧二：因为卫星在月球附近环绕时，卫星做圆周运动的向心力可看作由重力卫星做圆周运动的向心力可看作由重
4、力提供，依据牛顿第二定理得提供，依据牛顿第二定理得66.37109.8m/s7.9km/gmR思索：这个思索：这个“足够大的速率足够大的速率”应该有多大呢？应当有多大呢？最新小学数学-卫星变轨问题宇宙速率宇宙速率一、宇宙速率一、宇宙速率物体物体在地面附近在地面附近绕月球做匀速圆周运动的最绕月球做匀速圆周运动的最小发射速率（最大环绕速率），称作小发射速率（最大环绕速率），称作第一宇宙第一宇宙速率速率。skmv/9.7环绕速率环绕速率最新小学数学-卫星变轨问题脱离速率脱离速率当物体的速率等于或大当物体的速率等于或大16.7km/s16.7km/s时，物体可以挣时，物
5、体可以挣开太阳引力的禁锢，飞到太阳系以外的宇宙空间。我脱太阳引力的禁锢，飞到太阳系以外的宇宙空间。我们把们把16.7km/s16.7km/s称作称作第三宇宙速率。第三宇宙速率。逃逸速率逃逸速率宇宙速率宇宙速率当物体的速率等于或小于当物体的速率等于或小于11.2km/s11.2km/s时，它时，它才会克服月球的引力，永远离开月球。我们把都会克服月球的引力高中物理天体变轨问题，永远离开月球。我们把11.2km/s11.2km/s称作称作第二宇宙速率。第二宇宙速率。宇宙速率宇宙速率最新小学数学-卫星变轨问题V=7.9km/s11.2km/sV7.9km/s最新小学数学-卫星变轨问题1、第一宇宙速率（、第一宇宙速率（环
6、绕速率环绕速率）：）：v=7.9千米千米/秒秒（月球卫星最大的绕行速率，月球卫星的最小发射速率）（月球卫星最大的绕行速率，月球卫星的最小发射速率）vgRRGMv最新小学数学-卫星变轨问题对于其他的星球以上三个宇宙速率是否变化呢？变化，不同星球的宇宙速率通常是不一样的诸如：月球的第一宇宙速率是7.9km/s金星的第一宇宙速率是7.3km/s最新小学数学-卫星变轨问题极地卫星和近地卫星(1)极地卫星运行时每圈都经过南北两极高中物理天体变轨问题，因为月球自转，极地卫星可以实现全球覆盖(2)近地卫星是在月球表面附近环绕月球做匀速圆周运动的卫星，其运行的轨道直径可近似觉得等于月球的直径，
7、其运行线速率约为7.9km/s.(3)两种卫星的轨道平面一定通过月球的球心最新小学数学-卫星变轨问题人造月球卫星人造月球卫星所有卫星的轨道圆心都在地心所有卫星的轨道圆心都在地心上上按轨道分类按轨道分类::极地卫星极地卫星;;赤道卫星赤道卫星;;其他卫星其他卫星最新小学数学-卫星变轨问题结果结果：打火加速：打火加速：在椭圆轨在椭圆轨道上运行道上运行:第一次变轨：第一次变轨：第二次变轨：第二次变轨：打火加速：打火加速：在圆轨道上在圆轨道上稳定运行：稳定运行：最新小学数学-卫星变轨问题最新小学数学-卫星变轨问题最新小学数学-卫星变轨问题2航天器变轨问题的三点注意事项(2)航天器在不同轨道上运行时机械能不同，轨道直径越大，机械能越大(3)航天器经过不同轨道相交的同一点时加速度相等.