卫星变轨问题?
为什么c项中看离心运动,d项看公式。如果c项看公式,那不是相等吗,而如果d项看近心运动,那d项不是对的吗,为什么这样看?...
为什么c项中看离心运动,d项看公式。如果c项看公式,那不是相等吗,而如果d项看近心运动,那d项不是对的吗,为什么这样看?
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因为轨道1上的卫星为近似圆周运动,而轨道2上的卫星不是圆周运动,所以不能套用公式去比较,只能用离心运动来比较。
要比较两个物体的运动参数,或同一物体在不同运动状态下的运动参数,先看运动状态是否相同。
如果相同,就可以套用该运动状态下的各定律、公式。如果不相同,公式就不好用了,就只能分别考虑。
关于选项C,你也可以这样理解:卫星在轨道1上运行时,是作圆周运动。当卫星经过Q点时,发动机点火,卫星加速,离开轨道1,沿轨道2运动。轨道2不是圆形轨道,是椭圆轨道。卫星在Q点的速率必须大于轨道1上的该点速率,卫星才能远离地球,进入远地点为P的椭圆轨道。
卫星在椭圆轨道上运行时,速率在Q点(近地点)时最大,在P点(远地点)时最小。与圆形轨道(轨道1)相比,在Q点时的速率大于轨道1的速率;在P点时的速率小于轨道1的速率。
看一下开普勒第二定律。
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首先注意到:
C选项中比较的是“速率”,卫星在轨道1经过Q点的速率与卫星在轨道2经过Q点的速率;
D选项中比较的是“加速度”,卫星在轨道2经过P点的加速度与卫星在轨道3经过P点的加速度。
那么,对于卫星在Q点的速率。如果卫星做匀速圆周运动,如轨道1,那么速率是可以用公式计算的(万有引力提供向心力);但如果卫星不是匀速圆周运动,如本题目中提到卫星在Q点点火加速了,但是这里没有确切的条件来得到卫星速率,因而只能(且也很方便)通过卫星不做圆周运动而远离近地点来判断得到:卫星速率很大以至于地球引力无法束缚它做圆周运动。
对于加速度问题,如果有物体速度随时间的变化关系,那么可以从运动学角度来计算加速度;如果没有这种确切的数据,那么应当考虑加速度出现的本质原因:受到外力。在P点的卫星正是受到了相同的地球引力,而卫星质量不变,那么其加速度就应当不变——无论卫星是从哪个轨道运行到P点的。同时可以看到:正是因为卫星处于轨道2和轨道3是在P点的速度不同,但却有相同的加速度,才使得卫星运动状态不同、有两个轨道。
解题的核心就是:抓住概念的本质,分析给出的条件,面对不同的情况充分运用已给条件来进行判断。
C选项中比较的是“速率”,卫星在轨道1经过Q点的速率与卫星在轨道2经过Q点的速率;
D选项中比较的是“加速度”,卫星在轨道2经过P点的加速度与卫星在轨道3经过P点的加速度。
那么,对于卫星在Q点的速率。如果卫星做匀速圆周运动,如轨道1,那么速率是可以用公式计算的(万有引力提供向心力);但如果卫星不是匀速圆周运动,如本题目中提到卫星在Q点点火加速了,但是这里没有确切的条件来得到卫星速率,因而只能(且也很方便)通过卫星不做圆周运动而远离近地点来判断得到:卫星速率很大以至于地球引力无法束缚它做圆周运动。
对于加速度问题,如果有物体速度随时间的变化关系,那么可以从运动学角度来计算加速度;如果没有这种确切的数据,那么应当考虑加速度出现的本质原因:受到外力。在P点的卫星正是受到了相同的地球引力,而卫星质量不变,那么其加速度就应当不变——无论卫星是从哪个轨道运行到P点的。同时可以看到:正是因为卫星处于轨道2和轨道3是在P点的速度不同,但却有相同的加速度,才使得卫星运动状态不同、有两个轨道。
解题的核心就是:抓住概念的本质,分析给出的条件,面对不同的情况充分运用已给条件来进行判断。
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C项属于卫星的变轨问题,在轨道1上时匀速圆周运动,万有引力刚好等于向心力,是供需平衡;而在轨道2上的Q点开始做离心运动,万有引力小于所需的向心力,V1Q>V1Q,所以C项错误。无论在轨道1,还是轨道2上到Q点时所受到的万有引力是相等的,加速度也就像等。所以D项错误。
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你提的问题表述的不清楚,不知道你想要问什么,但是这几个轨道的运行周期的问题可以参考开普勒定理,
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