人造衛(wèi)星變軌問題(已修改)
2025-04-05 06:38 本頁面
【正文】 人造衛(wèi)星變軌問題一、人造衛(wèi)星基本原理繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星所需向心力由萬有引力提供。軌道半徑r確定后，與之對應(yīng)的衛(wèi)星線速度、周期、向心加速度也都是確定的。如果衛(wèi)星的質(zhì)量也確定，一旦衛(wèi)星發(fā)生變軌，即軌道半徑r發(fā)生變化，上述物理量都將隨之變化。同理，只要上述物理量之一發(fā)生變化，另外幾個(gè)也必將隨之變化。在高中物理中，會涉及到人造衛(wèi)星的兩種變軌問題。二、漸變由于某個(gè)因素的影響使衛(wèi)星的軌道半徑發(fā)生緩慢的變化（逐漸增大或逐漸減小），由于半徑變化緩慢，衛(wèi)星每一周的運(yùn)動仍可以看做是勻速圓周運(yùn)動。解決此類問題，首先要判斷這種變軌是離心還是向心，即軌道半徑是增大還是減小，然后再判斷衛(wèi)星的其他相關(guān)物理量如何變化。如：人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，無論軌道多高，都會受到稀薄大氣的阻力作用。如果不及時(shí)進(jìn)行軌道維持（即通過啟動星上小型火箭，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，保持衛(wèi)星應(yīng)具有的速度），衛(wèi)星就會自動變軌，偏離原來的圓周軌道，從而引起各個(gè)物理量的變化。由于這種變軌的起因是阻力，阻力對衛(wèi)星做負(fù)功，使衛(wèi)星速度減小，所需要的向心力減小了，而萬有引力大小沒有變，因此衛(wèi)星將做向心運(yùn)動，即半徑r將減小。由㈠中結(jié)論可知：衛(wèi)星線速度v將增大，周期T將減小，向心加速度a將增大。
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