卫星变轨由椭圆轨道变轨到圆轨道后机械能如何变化

卫星变轨由椭圆轨道变轨到圆轨道后机械能如何变化
很经典的一道题,希望能耐心帮我解答,其中还需要分析动能.周期,可不可以等效为两个半径不等的圆周来考虑?那么,为何外切圆轨道上卫星因为半径变大所以速度变小,所以周期变大,角速度变小,但动能不就该减小了吗?可是因为它点火变轨到了下一轨道,所以动能不该是增加的吗?难道是那一瞬间增加,在圆轨道平衡后速度减小了?(难道用开普勒定律去解吗?)
结果是机械能增加,是因为势能,这个势能是指的什么?
物理人气:698 ℃时间:2019-09-20 09:56:58
优质解答
.如果没有变轨火箭的工作,你们认为卫星能自己从椭圆轨道变成圆轨道吗?经典个鬼啊,这种题目从来就很少出现,因为大多数高中物理老师还搞不清什么叫做第一宇宙速度不信你去问问你的老师,请他解释一下第一宇宙速度,让他...

 

能在大致分析下椭圆和圆轨道时的运动和变轨时的过程吗?

在原来的椭圆轨道上, 近地点 B, 远地点 A, 机械能守恒, 显然 Vb > Va....... 在远地点 A, 卫星虽然达到了高度, 但是, 在 A 点的重力加速度下, 它的速度不能维持圆轨道Va^2/r < g(A), 所以, 在引力作用下, 它的轨道曲率半径就不断减小; 但因为丢失了高度, 相应动能不断增加......直到到达近地点 B, 此时它的切向速度超出维持圆轨道的速度, 所以它又不断上升高度, 减少动能....... 如果想进入半径为CA 的圆轨道, 最简单的方法就是, 在远地点 A, 变轨火箭开始工作, 使卫星迅速加速, 达到维持 CA 圆轨道运行的速度, 这样, 卫星势能不变, 动能增加, 总机械能增加, 进入并维持圆轨道运行......其中, 势能是引力势能, 卫星高度上升时, 重力做负功, 势能增加....... .这里我们看到, 对于圆轨道卫星, 高轨道卫星的机械能总是高于低轨道的.....虽然高轨道的轨道速度更低, 但它的势能更高.......要将卫星发射进入高轨道, 不管你怎么改变过程, 火箭的加速能力是决定性的......(可以在靠近赤道地区采用顺地球旋转发射, 节省一部分火箭燃料).......在你这个例子里, 假定维持 CB, CA 为半径的圆轨道运行, 卫星线速度分别为 V1, V2, 你那个椭圆轨道在近地点B, 远地点 A 的轨道速度分别为 Vb, Va, 有 Va < V2 < V1 < Vb, 搞清楚这个速度关系, 才能更形象地理解两个圆轨道和连接它们的椭圆轨道的关系......
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