高中物理卫星变轨问题详细过程是什么?

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从低轨到高轨是要克服万有引力做功,所以需要有一个力对物体做正功,而对卫星做功是通过喷气实现的,在低轨上要向高轨运动,所以就要有个外力对它做正功,对它做了正功就会让他的动能增加,速度变大,于是就开始做离心运动;

但是在离心的过程中要克服万有引力做功,所以速度又会变小,由圆轨道只经过一次变轨是不可能变成高轨圆轨道的,只会变成椭圆轨道,要变成高轨,还必须从远地点再次变轨,而在远地点时,运行的速度又是最小的,再变轨又重复以上我说的那个过程。

从能量角度分析

估算:设人造卫星的质量为2吨,原轨道半径为342.8公里,现变轨到349公里。该人造卫星的重力势能增加值为(假设该过程中重力加速度值无变化,且值为10米/秒2)在这个过程中该人造卫星的动能减少值为(万有引力恒量G = 6.67×10^-11牛·米^2/千克^2,地球质量M = 5.98×10^24千克)

由以上估算可以看出——该人造卫星在变轨(由低轨道升至高轨道)的过程中,引力势能增加值远远大于动能减少值。

以上内容参考:百度百科-卫星变轨

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