高中物理變軌問(wèn)題？高中階段的衛(wèi)星變軌過(guò)程可以參照這張圖理解：衛(wèi)星從綠色的低軌開始，先在A點(diǎn)加速，使衛(wèi)星進(jìn)入到紅色的橢圓軌道。橢圓軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為中心天體和C點(diǎn)。可以看出橢圓的半長(zhǎng)軸大于綠色軌道的半徑而小于藍(lán)色軌道的半徑。那么，高中物理變軌問(wèn)題？一起來(lái)了解一下吧。
兩個(gè)正圓軌道好理解一些。萬(wàn)有引力提供向心力。GMm/r^2=mv^2/r。半徑越大速度越小，周期越長(zhǎng)，角速度越小。大塌
橢圓軌道，
近地點(diǎn)速度大于同高度的圓軌道，此時(shí)，萬(wàn)有引力不足以使衛(wèi)星停留在這個(gè)高度上，就被“甩”出去了。用公式來(lái)說(shuō)就是近地點(diǎn)距離地心的距離r1（離地高度h+地球半徑R）小于此處軌道曲率半徑r（是個(gè)變量）。然后公式還是GMm/r1^2=mv^2/r。注意此悔凱處兩個(gè)r不一樣。
遠(yuǎn)地點(diǎn)一樣分析，離地心距離r2大于曲率半徑r。表現(xiàn)為向地球一側(cè)下來(lái)。同樣的公式為GMm/r2^2=mv^2/r
這樣，就分析出來(lái)了各處速度大小。
然后勢(shì)能的計(jì)算需要積分，萬(wàn)有引力GMm/r^2對(duì)離地心高度r（離地高度h+地球半徑R），進(jìn)行從r1到r2的定積分。定積分計(jì)算出來(lái)的結(jié)果是GMm(r2-r1)/r1r2。可以理解為mg'h，但是這個(gè)g'碧仿喚是不同高度的平均重力加速度，表現(xiàn)為r1和r2兩處加速度的幾何平均數(shù)。
這樣勢(shì)能也能算出來(lái)。我的計(jì)算經(jīng)驗(yàn)表明，軌道的圈畫得越大，動(dòng)能+勢(shì)能的總機(jī)械能越大。
變軌要加基敬速，所以敗并v1小于v2。當(dāng)速度穩(wěn)定后，以一個(gè)穩(wěn)定速度做跟大搏枯慎圓周運(yùn)動(dòng)。有公式V=跟號(hào)GM/R。可知，v1大于v3。
問(wèn)題一：可以一直加速也可以點(diǎn)一下火畝仔橋就熄，因?yàn)橐冘墪r(shí)克服引力做功
問(wèn)題二戚戚：不一樣由GMm/r2可知距離不同引力大小不迅猛同
問(wèn)題三：到了遠(yuǎn)地點(diǎn)從橢圓變成圓軌要加速
高中階段我們不考慮除向心塵鎮(zhèn)擾力外還有變外力的圓周運(yùn)動(dòng)。所以加速過(guò)程只要理解成點(diǎn)一下火就可以了。實(shí)際上當(dāng)然是點(diǎn)火加速了一段時(shí)間，可是如果考慮加速的時(shí)間的話運(yùn)動(dòng)情況就會(huì)變得相當(dāng)復(fù)雜，需要使用大學(xué)的微積分知識(shí)解決。
簡(jiǎn)單的可以理解成：加速使飛船獲得更多能量，從而使軌道的半長(zhǎng)軸更大。
高中階段的衛(wèi)星變軌過(guò)程可以參照這張圖理解：衛(wèi)星從綠色的低軌開始，先在A點(diǎn)加速，使衛(wèi)星進(jìn)入到紅色的橢圓軌道。橢圓軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為中心天體和C點(diǎn)。可以看出橢圓的半長(zhǎng)軸大于綠色軌道的半徑而小于藍(lán)色軌道的半徑。
衛(wèi)星在紅色橢圓軌道運(yùn)行半個(gè)周期后到達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)B。再進(jìn)行第二次加速。使衛(wèi)星的速度恰好能完成在藍(lán)色軌道的圓周運(yùn)動(dòng)。
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萬(wàn)有引力大小只和兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的距離有關(guān)，顯然在遠(yuǎn)日點(diǎn)的引力小一些，根據(jù)開普勒第三定律，它的速度也會(huì)慢一些。在旅顫?rùn)E圓軌道中距離的派旦大小周期性變化。
衛(wèi)星在近地點(diǎn)變軌減速，速度相較減小。
遠(yuǎn)地點(diǎn)反之。
原因孝搏薯：
衛(wèi)星在近地點(diǎn)相當(dāng)于在做離心運(yùn)動(dòng)（你想想什么時(shí)候東西不做圓周而會(huì)擺脫拉住的力向外飛，衛(wèi)星現(xiàn)在就是這情況，那就是速度太快，所以要減速才會(huì)不往外飛（半徑增巧者大可以看做往外飛吧）），注意：變速時(shí)勢(shì)能無(wú)變化（同一高度）。
遠(yuǎn)地點(diǎn)也相同：銀漏什么時(shí)候物體會(huì)向里跑（半徑減小），同理得答案。
以上就是高中物理變軌問(wèn)題的全部?jī)?nèi)容，從低軌到高軌是要克服萬(wàn)有引力做功，所以需要有一個(gè)力對(duì)物體做正功，而對(duì)衛(wèi)星做功是通過(guò)噴氣實(shí)現(xiàn)的，在低軌上要向高軌運(yùn)動(dòng)，所以就要有個(gè)外力對(duì)它做正功，對(duì)它做了正功就會(huì)讓他的動(dòng)能增加，速度變大。
