Question

关于万有引力与航天的疑惑.....

航天中，轨道半径越小那么速度肯定越大了，可我变轨时，想让他轨道半径变小反而让它减速，而事实上轨道半径变小速度不是变大了么？很矛盾诶

Answer 1

轨道半径和速度之间没有必然的联系，只有在一定假设下才会有，‘半径越小速度越快’或‘近地点快，原地点慢’等说法，如果采取主动变轨技术（如开启变轨发动机）是可以做到轨道半径变小，同时减速的

追问

那为什么不能轨道半径变大，同时减速呢，这是什么决定的？

Answer 2

航天器饶地球做圆周飞行，具有一定的速度。此时半径是r，在没有外力情况下，如果缩小r，速度将增加。如果增加r则速度减小。如果是有外力变轨，只好降速，打破力的平衡，增加重力势能r缩小。反之，如果外力加速，将增加r。

追问

增加重力势能r缩小——增加重力势能，半径不是你变大么？
降速变轨，轨道半径变小之后又怎么让飞船以一个高速维持在这个半径小的轨道上？

追答

1 是我讲错了，增加重力势能，应改为缩小重力势能。如果有外力加于飞船可变轨，一种方法是降速，离心力会减小，向心力增加，既缩小重力势能，打破力的平衡。缩小重力势能r缩小。（讲错之事，请原谅！谢谢！）
2 降速变轨，轨道半径变小之后，对飞船进行加速，使飞船的离心力与向心力平衡，飞船就可以，以一个高速运动维持在这个半径小的轨道上。

Answer 3

这是一个向心力的问题，当轨道半径变小时，离地球就越近物体的重力势能就减小，势能转化为动能！所以速度会增大，但是当半径变小时重力做正功Gh就等于初动能减去末动能！所以速度会减小！

追问

绕晕了....那半径变小时，速度是变大还是变小？你看第一宇宙速度就是靠地球非常近的咯，所以应该是变大啊，可变轨时要靠心运动反而还用发动机减速飞船，真的被你带沟里了，你是学生还是老师呀？我们老师讲得很怪异：神马瞬间减速，过程加速。混乱！

追答

你这样想吧，飞船为了不掉下来所以就会保持一定的速度，不是有个图吗？引力随着距离的增大而减小，所以当飞船轨道半径增大时引力减小，所以速度要减小！物理书上有你多看几遍就明白了，在势能那一章！

追问

飞船轨道半径增大时引力减小，所以速度要减小——对啊 那我为啥还加速变轨，来达到半径大的轨道？~~~~(>_<)~~~~