㈠ 衛星軌道公式
如果衛星是作勻速圓周運動就可以「v=根號gm/r(r為某一點到地球的距離)」去計算
衛星作勻速圓周運動,是因為向心力滿足:f=gmm/rr=mvv/r.現在要把它變為沿橢圓軌道運動。選一個點為變軌點,在這點給衛星加速,使其速度變為(v+dv),這樣它的速度就不滿足公式:
f=gmm/rr=mvv/r了,速度大了,它就要離心。於是就變為不是原來的圓周了。在地球上看,就是升高了,勢能增大了。於是速度就會減小。[開始變軌點叫近地點]後來到達遠地點時,速度又不足以滿足該地的環繞速度[小了],於是又作回落[靠近地心]。重回近地點。如此周而復始,運行在橢圓軌道上。
不光在近地點,遠地點的線速度不等於當地的環繞速度,其它點也不等於。
計算方法:用機械能守恆去計算。如果不考慮勢能變化的位置,重力加速度有變化,那倒容易計算,可先由短軸相交點計算出環繞速度,再由機械能守恆計算其它點;如果要考慮,則要用到積分計算。
開始變軌時,如果減小速度,則該點為遠地點。
㈡ 衛星變軌問題
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,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,地球為一個焦點 隨著離地球越來越遠,動能不斷轉化為勢能 到遠地點時速度最小,此時要加速,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,小圓軌道變到橢圓軌道,從橢圓軌道進入大圓軌道,都要加速 在火箭的攜帶下,衛星首先進入近地軌道,平穩運行後,點火,速度增大,進入以地球為焦點的橢圓軌道,在這軌道的近地點,速度最大,遠地點,速度最小,因為衛星在遠地點在此點火進入這個點所在的圓形軌道,所以這里的速度就是整個過程中最小的速度。(PS:通過向心力公式----v=√GM/R也可知道,半徑越大,線速度越小。)。
㈢ 在研究衛星變軌問題時,為什麼有時由高軌道變為低軌道時要減速,根據公式不是低軌道速度大嗎
減速,提供的向心力大於需要的向心力,近心運動
㈣ 航天器變軌物理公式
mv^2/R=mg v增大,R便增大。。。。。航天器變軌主要就是控制其速度達到變軌目的
㈤ 求衛星的變軌公式
㈥ 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!
地球為一個焦點
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,所以這里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
,平穩運行後,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。)
㈦ 高中物理變軌問題
樓主你對衛星發射還需要進一步了解。衛星發射時火箭加速,這是很必要的,如果不加速,那初始速度為0,怎麼能升空啊。火箭加速之後,你看電視上放的,火箭在高空有一個轉體過程,之後衛星和火箭脫離什麼的。這是實際發射。至於高中物理中的衛星變軌,首先要知道,衛星在某一個圓周軌道上,必然有引力等於向心力
GmM/r^2=mv^2/r,得出v^2=GM/r,這是中學中常用的結論,你甚至記住更好,討論一個量變化時另外一個量怎麼變,常用的就是把其他變數消去,盡量在一個式子中只保留這兩個需要討論的變數。從表達式中可以看出,GM是物理常數,v隨著r的增大而減小。但是需要注意的是:這個結論是討論圓周運動時候的情況,至於變軌,對於高中來講有點復雜,因為這會涉及到橢圓運動,有點超綱,所以你只要對圓周運動會考擦就行。至於橢圓運動,會定性分析即可。舉個例子,某一衛星在原來的圓周軌道上瞬間減速,那麼你需要分析出:此時,根據向心力公式可以知道,向心力減小,但是又因為引力和速度無關,所以引力不變,因此衛星肯定會回落,從圓周運動變成做橢圓運動,並且變速點成了橢圓運動的一個端點。至於定量分析,在高考范圍內不掌握也可以,但是自己可以適當拓展,比如說,你試著總結一下天體運動中的橢圓運動和圓周運動各自的能量關系,相信會有所發現。
㈧ 高中物理, 關於衛星變軌道的問題,我老是想不來是加速還是減,如何用公式說明這向心力和萬有引力
根據mv平方/R=Gmm2/R2
當向更高軌道變時候要加速,一瞬間因為v增大,mv平方/R增大,需要的向心力大於Gmm2/R2提供的,做離心運動
相反的,向低軌道變時候,一瞬間因為v減小,mv平方/R減小,需要的向心力小於Gmm2/R2提供的,所以做近心運動。
㈨ 衛星變軌不同軌道切點處加速度,速度如何改變 如何在這個軌道進入另個軌道
衛星通過自身推力器產生的加速度來改變軌道,一般在軌道的近地點或遠地點進行變軌。
有三種基本的機動可以用來改變軌道:(1)在軌道面內改變軌道形狀或尺寸大小;(2)通過改
變軌道傾角來改變軌道面;(3)在軌道傾角不變時,通過軌道面繞地軸旋轉來改變軌道面。
1)在軌道面內改變軌道形狀或尺寸大小
一個原來軌道高度為h的圓軌道衛星,如果在軌道上某一點衛星速度突然增加ΔV(沒有改
變速度方向),衛星不會在原有的相同軌道上更快的運行,而是原來的軌道在相同的軌道面內變
成了橢圓軌道(見圖1)。
新軌道的近地點(衛星最接近地球的一點)位於速度突然增加的那一點處,而這一點的高度仍然保持為h。橢圓軌道的主軸總是通過地心,而新軌道的近地點和遠地點分別位於主軸的兩端,軌道遠地點的高度大於h並且由ΔV的值來決定。
如果在衛星運動的反方向上施加推力,圓軌道衛星的速度在軌道上某點會減小,那麼這個點
就變成了橢圓軌道的遠地點,並且該遠地點的高度為h,近地點的高度將小於h。
更一般的情況是對於橢圓軌道,只改變其速度的大小而不改變其方向就會產生另一個橢圓軌
道,它是同一軌道面內不同形狀和方位的橢圓軌道。產生的軌道結果取決於ΔV值和速度變化所
發生的位置。然而,在兩種特殊情況下,橢圓軌道能被變為圓軌道,軌道高度可能有兩個值。在
遠地點速度增加所需的一定數值會產生高度等於橢圓軌道遠地點高度的圓軌道。在近地點速度減
少所需的一定數值會產生高度等於橢圓軌道近地點高度的圓軌道。
如果要從一個圓軌道(距地心R1),到達另一個與之在同一平面內,且不相切的圓軌道(距地心R2)(假設R2>R1),可通過兩次上面的機動來完成。先在R1軌道上加速,變為近地點為R1,遠地點為R2的橢圓軌道,然後在遠地點加速變為R2圓軌道。用來在兩個圓軌道變化之間進行變軌的橢圓軌道與這兩個圓軌道都相切,稱為霍曼變軌軌道。
2)通過改變軌道傾角來改變軌道面
軌道傾角改變Δθ需要衛星總的速度矢量旋轉Δθ,由矢量加法可以得到所需的ΔV為:
2Vsin(Δθ/2)
3)復合變軌
以上兩種方式同時進行,即通過一次變速,同時改變軌道的傾角和形狀。