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高中物理必修二卫星变轨问题(高一物理卫星变轨)
导语:高中物理必修第二册-天体运动之卫星变轨问题
卫星变轨问题
1.人造卫星沿圆轨道和椭圆轨道运行的条件
如图所示,设卫星的速度为v,卫星到地心的距离为r,卫星以速度v绕地球做圆周运动所需要的向心力为
卫星所受地球的万有引力
若F=F向时,卫星将做圆周运动。
若F<F向时,卫星将做离心运动,沿椭圆轨道运动。
若F>F向时,卫星在万有引力作用下,向地心做椭圆运动。
2.人造卫星的变轨
卫星由低轨道变到高轨道必须加速,由高轨道变到低轨道必须减速。如图所示,卫星在圆轨道Ⅰ上稳定运行时,
(rA为A点到地心的距离)。若要使卫星变轨到椭圆轨道Ⅱ上运行,则使卫星运动到圆轨道Ⅰ上的A点时加速,万有引力不足以提供向心力,卫星做离心运动,变轨到椭圆轨道Ⅱ上运动。若要使卫星在圆轨道Ⅲ上运行,则当卫星在椭圆轨道Ⅱ上运动到B点时,必须在B点再次加速。反之,则需要减速。
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