为什么绕地球做匀速圆周运动的卫星突然加速时,不是飞到更远的圆轨道上做匀速圆周运动,而是变成椭圆呢? 50
第一次受力,是为了增大速度,向心力F=mv²/r 不能满足这个增大后的速度。所以卫星就会做离心运动。轨道变后,卫星远离地球,动能减小。最后多运动到椭圆轨道的极点。机械能守恒 在最远轨道处线速度小 最近轨道处线速度大 运动轨迹是一个椭圆 地球球心位于其中一个焦点上。
如果不再次加速,卫星就会沿着椭圆轨道回到原轨道。所以会再次受力(加速),卫星最终进去新轨道,并在新轨道做匀速圆周运动。
最后达到变轨的目的。
一般的变轨飞行都用得叫做hohmann transfer的一种变轨方式.首先回答第一个问题.在一个轨道飞行的航天器,其specific energy是不变的,ε=V^2/2-μ/R,其中μ是地球的gravity constant,等于398600,R是到地球的距离,V是速度.而整个过程中ε是不变的,所以当R变大的时候,V就要相应的变小,而在远地点的R最大,所以V最小.第二个问题.在hohmann transfer中,首先我们假设卫星绕地球的轨道是个正圆r,那么transfer轨道是个椭圆.而我们再假设,目标轨道也是个正圆R.那么transfer轨道的半长轴就是a=(r+R)/2.ε(hohmonn)=-μ/2a.然后v(hohmann)=(2(ε+μ/r))^0.5,通过这个公式我们可以发现V变大了.所以也就是说要加速的.但是当我们到达预定轨道的时候,我们可以利用共式(同上)计算出在R轨道的速度,然后我们会发现V(hohmann)大于V(R),所以到达预定轨道后要减速的.关于hohmann transfer的图