高中物理衛星變軌問題,求解答

2025-01-07 09:15:36 字數 5336 閱讀 6926

1樓:昭昭惛惛

首先f=gmm/r^2=mv^2/r這是對勻速圓周運動,可知變軌的時候軌道是橢圓,所以不能這樣算。其次,變軌的時候太陽能或者火箭會對飛船做功,在a點兩軌道執行時的勢能都是相等的,但是半徑或者長軸越大的軌道的飛船總的機械能越大,既是外面的軌道上執行時總機械能大,a點的勢能又一樣大,故外面的軌道上的動能大,即速度大。

2樓:會飛的羅飛

公式f=gmm/r^2=mv^2/r是萬有引力提供向心力的意思,是穩定狀態。

變軌時單獨分析:點火加速,v變大,所需向心力大於原有的萬有引力,飛船的軌道公升高,此時根據你的公式,r變大,v變小,就是說變軌後a點速度小於變軌前。

不懂可以再問。

3樓:網友

變軌前是橢圓軌道,a點是遠地點,如果仍然在橢圓軌道上執行,過了a點後飛船要做向心運動,也就是說此時的f(引力)>mv1^2/r'

而變軌後是圓形軌道,過了a點後仍然做圓周運動,所以此時f(引力)=mv2^2/r

所以v2>v1

4樓:網友

f=gmm/r^2=mv^2/r 中的 r 指的是軌跡圓的半徑 ,而橢圓過 a 點時對應的 「 圓 」的半徑(就是曲率圓半徑) 較小 ,則 v 較小 。

5樓:19920208解賽鵬

首先你要知道f=gmm/r^2=mv^2/r 表示向心力(萬有引力)等於離心力(虛擬力) 即表示作勻速圓周運動 所以只有圓周運動才成立,向心運動則不成立了。向心運動萬有引力做正功所以 所以速度在這上面較大。

6樓:李神針

只是萬有引力相同 萬有引力是向心力mv^2/r是離心力 之前的軌道會讓衛星做向心運動,所以向心力大於離心力 後來的軌道不會讓衛星做向心運動所以 向心力等於離心力 所以後來的v大 高中是不應該提離心力的,是為了說起來方便啦。

高中物理衛星變軌問題

7樓:網友

這種乙個選項中有多個判斷的選擇題,可先比較各選項的異同,再針對每乙個判斷進行分析。

首先,同樣是a點,到地心的距離相等,萬有引力相等,由萬有引力提供的向心力也相等,向心加速度相等,則選項a、c不對。

下面是在b、d中選出乙個對的或排除掉乙個錯的,從t或v的角度都可以。

如果你對克卜勒定律比較熟悉,建議從t的角度分析:

由克卜勒定律知道,同樣的中心體,k=a^3/t^2為一常數。從圖中很容易知道,圓軌道的半徑r大於橢圓軌道的半長軸a,這樣可得圓軌道上執行的週期t2大於橢圓軌道的週期對d錯。

如果你對離心運動規律比較熟悉,建議從v的角度分析:

1、當合力[引力]不足以提供向心力(速度比維持圓軌道運動所需的速度大)時,物體偏離圓軌道向外運動,這一點可以說明橢圓軌道近地點天體的運動趨向。

2、當合力[引力]超過運動向心力(速度比維持圓軌道運動所需的速度小)時,物體偏離圓軌道向內運動,這一點可以說明橢圓軌道遠地點天體的運動趨向。

對橢圓軌道,a點為遠地點,由上述第2條不難判斷,在橢圓軌道上a點的執行速度v1比圓軌道上時a點的速度v2小。b對d錯。

綜上,正確選項為b。

注意:變軌的物理實質就是變速。由低軌變向高軌是加速,由高軌變向低軌是減速。其基本操作都是打**箭發動機做功,但加速時做正功,減速時做負功。

希望以上講解對你有幫助。

高中物理衛星變軌問題 為什麼加速變軌後速度還變小啊,不是加速嗎,怎麼加速速度還減小啊

8樓:舊人墨染錦年

衛星做遠離星球的運動,其間,衛星會克服萬有引力做功,而速度變小。

1.衛星在軌期間自主改變執行軌道的過程稱為變軌。

2.衛星軌道是橢圓,節省發射火箭燃料的方法,可以先發射到大橢圓軌道,衛星處於遠地點的時候,衛星上面的姿態調整火箭點火,這樣衛星的軌道變成需要的高度。

3.變軌可以多次,這就需要精確計算衛星變軌的時間,由地面指令控制。

4.受地球引力影響,人造衛星、宇宙飛船(包括空間站)執行軌道會以每天 100公尺左右的速度下降。這樣將會影響人造衛星、宇宙飛船(包括空間站)的正常工作。

5.變軌除了能規避「太空垃圾」對其的傷害外,主要是為了保證其執行的壽命。

9樓:網友

不是向外加速。而是原地加速,速度提公升了,然後向外「甩」的過程,速度逐漸減小,而且減的比之前還少。

10樓:網友

衛星在乙個軌道執行的時候,gmm/r^2=mv^2/r,當v瞬間增大的時候,萬有引力小於離心力,衛星做遠離星球的運動,其間,衛星會克服萬有引力做功,而速度變小,如果當衛星到達指定軌道的時候,還沒有減到規定速度,衛星會噴射一些物質,使速度再次減慢,使v減小到可以在本軌道進行圓周運動的速度。(v=根號下gm/r,r越大,v應該越小)

11樓:網友

衛星突然加速,此時萬有引力小於向心力,衛星做離心運動;離心運動軌道半徑變大,速度減小。

衛星向高軌道變軌,需加速,但高軌道速度小於低軌道速度;

衛星想低軌道變軌,需減速,但低軌道速度大於高軌道速度。

12樓:網友

我懂了,原來加速變軌是在原地將速度提公升,然後做離心運動,但在離心的過程中,是要克服萬有引力的,所以人造衛星把加速的動能轉化成了勢能(高度增加了),並且轉化成的勢能還要多,所以穩定下來後,速度比原來的小。

13樓:張鉞銘

因為半徑大了,事實上是克服萬有引力做功,動能轉化為勢能。

高中物理太空飛行器變軌問題

14樓:碧雪的顏色

這個減速並不是指速度在變軌過程始終減小,而是指給予乙個與運動方向相反的力,衛星的話可以向前噴火,從而在變軌前把速度降下來,這樣提供的向心力(合外力沿徑向分力,這裡是萬有引力)大於了所需的向心力(mv^2/r),從而向心運動,在變軌過程中,所處的每個圓軌道上,都是提供的向心力大於所需向心力,保證了向心運動,但是相對於變軌前來說,速度可能是增大了的(向前噴火所謂的減速沒有引力勢能減少轉化來的多),而事實也確實是速度變大了,只不過比在相應軌道穩定執行的速度要小,所以可以繼續變軌,停止向前噴火以後,就可以穩定在某一軌道了。

比較加速度的話 只要用gm/r^2就可以判斷,r小的a就大遠日點出的加速度與同半徑的圓軌道一定是相同的,速度小於相應圓軌道加速度就是r小a大,線速度可以用勢能與動能轉化來看,離中心體近的動能就大。

衛星從低軌道加速到高軌道怎麼解釋?

15樓:少年年少

這個問題確實比較難以想明白,參照下圖。

衛星低軌到高軌要經歷以下幾個速度變化。

位於低軌道a點時加速,目的就是離心(如果速度一直不變就會沿二軌道運動,第二點會解釋)

沿紅線運動到b可以發現:軌道半徑變大了,但由於萬有引力做負功,動能變小了(動能轉化為勢能),若此時不做些什麼衛星就會「被拉回去」做橢圓運動。所以到b點後要再次加速,以確保有足夠的動能讓衛星在三軌道上運動。

回答題主問題。題主這麼想是因為沒有清楚變軌過程是怎樣的,「 所以要r變大才能保證mv^2/r不變,才能保證mv^2/r=gmm/r^2」就說明了這一點(圖旁有註釋)

關於高中物理天體運動的衛星變軌問題

16樓:安秀榮葛詞

衛星從低軌道到高軌道,衛星在做離心運動。

衛星在原來軌道上做勻速圓周運動時:萬有引力等於所需的向心力即:f=mv^2/r

要變軌道:萬有引力沒變,只能改變速度。

加速:衛星在原軌道上做勻速圓周運動需要的向心力mv^2/r

變大而實際指向圓心的萬有引力f沒變。

所以有:f膽罰冊核夭姑差太倡咖<

mv^2/r

衛星將離心到高軌道。

反知:減速時:f

沒變,但。mv^2/r

變小,fmv^2/r

衛星近心到低軌道上。

高中物理問題:請詳細解釋衛星如何變軌,請寫下公式和計算過程。非常感謝!

17樓:繆若南宰曼

地球為乙個焦點。

隨著離地球越來越遠,小圓軌道變到。

橢圓軌道。一般情況下可以用。

能量守恆。計算列兩個。

萬有引力。提供向心力。

的式子求出兩個速度。

用動能定理。

計算需要提供的能量。

小圓軌道變到橢圓軌道速度需要提供能量,動能不斷轉化為勢能到遠地點時速度最小,所以這裡的速度就是整個過程中最小的速度,速度最大,衛星首先進入。

近地軌道。從橢圓軌道進入大圓軌道,因為衛星在遠地點在此點火進入這個點所在的圓形軌道:通過向心力公式---v=√gm/,點火,速度增大,半徑越大,使。

宇宙飛船。加速從小圓軌道變到橢圓軌道必須加速。

此時做離心運動。

平穩執行後,此時要加速,線速度越小,都要加速。

在火箭的攜帶下;r也可知道,速度最小。(ps,遠地點,在這軌道的近地點,進入以地球為焦點的橢圓軌道,才能從橢圓軌道進入大圓軌道否則要作。

向心運動。又回去了。

綜上。)

高中物理關於衛星變軌

18樓:賴寄竹孛午

衛星在空中,滿足萬有引力=向心力,gmm/r²=mv²/r,可得gm=v²r(m為地球質量,r為衛星到地心的距離)。也就是說,v²r是乙個不變的常量。

衛星的線速度v減小則圓軌道半徑r增大(不要把衛星的線速度v和地面發射速度混在一起,地面發射速度越大就越能提供能量來擺脫星球引力),小圓軌道變軌到大圓軌道是減速的,可以通過施加與v1反向的作用力來實現,但這個過程比較慢。另乙個途徑是,藉助變軌推進器使衛星快速到達大圓軌道,在到達預定的大圓軌道之前再做減速。這樣,衛星在小圓軌道的線速度為v1,加速到大圓軌道前再減速,使線速度為v2<v1(滿足gm=v²r),這樣衛星才能在大圓軌道上穩定(勻速圓周運動)。

注意:這個過程可以通過減速或加速再減速兩種方式達到)

衛星從線速度為v2的大圓軌道變軌至線速度為v1的小圓軌道,則只能通過加速運動做到。近地軌道的加速運動可以通過調整線速度角度、充分利用引力來作用實現。

衛星變軌中,橢圓軌道是小圓軌道和大圓軌道間的過渡,當然它們也可以一直做橢圓軌道運動,但這一般不符合我們的需要。在橢圓軌道的近地點,衛星線速度最大;在橢圓軌道的遠地點,衛星線速度最小。利用橢圓軌道這個性質,衛星可以通過調整線速度角度,使衛星軌道為橢圓軌道,在近地點線速度最大時變到小圓軌道,在遠地點線速度最小變到大圓軌道。

這樣,變軌使用的能量最小。

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