Question

绕地球转的卫星加速为什么会成椭圆轨道

Answer 1

卫星升空时会给它一个比较大的初速度，这时候动能最大，势能最小，慢慢的随着卫星的升空，高度增加，这时候势能增加，动能减小，因为卫星不是垂直于地面发射上去的，而是与地面有一个角度，所以卫星会因为重力为向心力
绕地球运动。当卫星上升到一个高度，分析它的速度，水平速度与垂直速度，当垂直速度为零时，卫星达到最高的高度，也就是距离地球最远，这时候势能最大。这时候势能会转换为动能，卫星高度下降，卫星的垂直速度会上升。当垂直速度上升到某个量的时候，离心力达到最大，大于地球对卫星的吸引力，这个时候卫星的动能最大，势能最小。在离心力的作用下，卫星又开始上升，与地球的间距再次增大，势能增加，垂直速度再次减小直到为0.。。。。。。
如此循环。
由此可见，地球与卫星的距离一直都是在变化的。因为动能势能的不断转化。这时的运动轨道不可能是圆的。
当然这是在机械能一定的情况下。
还有，椭圆轨道，是普遍存在的一种天体之间相对运动所遵循的现象；根据牛顿运动定律，F=ma，即物体在受到外力的作用下，会在该受力方向上产生一个加速度，又根据万有引力定律，任何有质量的物体之间都会相互吸引，吸引力的大小取决于两个物体的质量和相隔距离F=GM1M2/R2。所以，比如，现在地球运动方向相对于太阳有个偏离速度，如果不存在万有引力，地球将逐渐远离太阳在宇宙中匀速直线运动；而正由于万有引力使得地球在太阳的方向有个加速度，地球就会往太阳的方向发生偏移并不停的改变速度大小和方向，使得地球绕太阳旋转；而一般情况，当一个物体靠近另外一个物体，是逐渐被捕获并逐渐增加吸引力的，所以越靠近吸引力越大，加速度和速度也越大，而速度越大，要改变物体的运动就越难（f=mv^2/r）所以除非达到绝对平衡，否则基本上不会成为标准的圆周运动；至于椭圆轨道根据运动速度和距离可以推算出椭圆方程。

Answer 2

因为高度降低所以势能减小。机械能不变，所以动能增大，速度增大