当前位置首页 > 高中物理 > 综合与其它

探索卫星绕地球运行:从第一宇宙速度到第二宇宙速度的奥秘

更新时间:2024-07-23 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

1、如果像大炮一样直接发射,那么必须要超过第一宇宙速度才可以进入外太空。sHs物理好资源网(原物理ok网)

最大运行速度的含义顾名思义,卫星是依靠重力提供的向心力来运动的,如果运行速度超过这个值,重力就小于它应该提供的向心力,卫星就会趋于离心。其实最大运行速度这个说法并不严谨,正确的说法是绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度。sHs物理好资源网(原物理ok网)

2、当速度大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度时,如前所述,有向心的趋势,但距离达到一定距离后,会因为抵抗地球引力而造成能量消耗,速度会减小,当引力刚好提供向心力时,就会被地球吸引(此时到达远地点),然后加速向地球飞去。随后,又会重复类似的情况,到达近地点,再从近地点返回,就这样在近地点和远地点之间的椭圆轨道上绕地球飞行,就像地球绕太阳公转一样。sHs物理好资源网(原物理ok网)

1/31附录:sHs物理好资源网(原物理ok网)

卫星不是以螺旋状离开地球,而是以双曲线轨迹高中物理宇宙,绕太阳做椭圆运动的说法,如果发射速度大于第二宇宙速度,如果发射速度大于第三宇宙速度,卫星就会以双曲线轨迹离开太阳系,只有当发射速度介于第二和第三宇宙速度之间时,才会绕太阳公转,只有当第二宇宙速度相当于太阳的“第一宇宙速度”时,才是正确的。sHs物理好资源网(原物理ok网)

这句话是错误的,尽管他认为他纠正了我的错误。很多人都会按照这个错误的思路去解决问题,而且很容易理解,所以看上去这样思考似乎没有什么问题。sHs物理好资源网(原物理ok网)

按照高中知识,从必修2前面讲的“离心运动”的规律来看,这个分析几乎是正确的。但实际上,我们很少考虑向心力公式中的r是什么,只是单纯的讲半径,认为半径是绝对不变的。因此,当合外力小于我们计算的“向心力”时,我们就认为它在做离心运动。sHs物理好资源网(原物理ok网)

但任何曲线运动都可以这样处理:取曲线上一点为中心,在靠近该点的位置取另外两点。由于这三点不共线,所以总能确定一个圆。当这两点无限靠近中心点时,所确定的圆的半径也会无限趋近于某个值,我们称这个值是曲线在中心点处的曲率半径。向心力公式里的r其实就是指曲率半径(你可以去查一下)。sHs物理好资源网(原物理ok网)

高中物理宇宙sHs物理好资源网(原物理ok网)

因此,其实按照正确的物理概念,重力总是在椭圆轨道上的各点提供向心力,只不过各点向心力的曲率半径不同。当它“离心”时,它的曲率半径大于卫星到地心的距离;当它“向心”时,它的曲率半径小于卫星到地心的距离。当它到达近地点/远地点时,它的曲率半径应该与卫星到地心的距离重合,这样网校头条,即使按照高中物理的意义来说,此时它的向心力也等于重力。理由如下:sHs物理好资源网(原物理ok网)

按照物理学完全严谨的观念,计算向心加速度时应该用曲率半径高中物理宇宙,计算万有引力时应该用卫星到地心的距离。显然两者的大小和方向都不一样,所以我们可以把万有引力分解成一个垂直于速度方向(也就是沿着曲率半径方向)的力F1和一个平行于速度方向的力F2。F1才是正确意义上的向心力,起着改变速度方向的作用,而F2则起着改变速度大小的作用。既然远地点时速度方向显然垂直于卫星到地心的连线,那又怎么能说万有引力大于向心力呢?sHs物理好资源网(原物理ok网)

当然你还是可以认为,前往远地点的时候是离心的,返回地球的时候是向心的,这并不冲突。sHs物理好资源网(原物理ok网)

如果还有疑问,请继续提问。sHs物理好资源网(原物理ok网)

发表评论

统计代码放这里