卫星变轨的能量问题
卫星变轨到更大的轨道上,稳定后,重力势能增大,但速度减小,也就是动能减小,为什么机械能增加?同理,变轨到较小轨道上,重力势能减小,但速度增大,即动能增大,为什么机械能减小...
卫星变轨到更大的轨道上,稳定后,重力势能增大,但速度减小,也就是动能减小,为什么机械能增加?同理,变轨到较小轨道上,重力势能减小,但速度增大,即动能增大,为什么机械能减小?
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3个回答
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哈哈哈,上节课刚刚在给学生讲万有引力内容。
1.变轨能量问题
变轨本质是离心运动,卫星运行在低轨道上的时候,仅受万有引力,所以此时机械能守恒的,没有变化,但是要运行到高轨道的话,说明运动的轨道半径要变大,即卫星在做离心运动由低轨道运动到高轨道,要做离心运动就得使线速度变大,要变大,只有开启发动机。所以变轨过程中是需要发动机做功的,并且发动机做正功,所以运行到高轨道之后,机械能是增加的。
2.变轨后速度问题
卫星在运行的时候近似看成匀速圆周运动,所以万有引力作为向心力的,由牛顿第二定律有:
GMm/(R^2)=(mv^2)/(R^2) 可以出速度v表达式,你会惊奇的发现,R越大,V越小,所以在高轨道上的运行速度小于低轨道的运行速度。
有不懂的。欢迎补充!
1.变轨能量问题
变轨本质是离心运动,卫星运行在低轨道上的时候,仅受万有引力,所以此时机械能守恒的,没有变化,但是要运行到高轨道的话,说明运动的轨道半径要变大,即卫星在做离心运动由低轨道运动到高轨道,要做离心运动就得使线速度变大,要变大,只有开启发动机。所以变轨过程中是需要发动机做功的,并且发动机做正功,所以运行到高轨道之后,机械能是增加的。
2.变轨后速度问题
卫星在运行的时候近似看成匀速圆周运动,所以万有引力作为向心力的,由牛顿第二定律有:
GMm/(R^2)=(mv^2)/(R^2) 可以出速度v表达式,你会惊奇的发现,R越大,V越小,所以在高轨道上的运行速度小于低轨道的运行速度。
有不懂的。欢迎补充!
追问
在椭圆轨道上,由于存在径向加速度和切向加速度,所以一般根据万有引力为合力,所比较的只能是和加速度吗?应该不能比较相信加速度吧?
追答
差不了多少近似情况下可以将椭圆运动看做圆周运动,所以不存在切向加速度了。
君成
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机械能由动能和势能共同组成。可以推导得出,其引力势能变化量恒等于其动能变化量的二倍。因此其总机械能随轨道半径增大而增大。
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变轨到更大轨道 那是重力势能减小的
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