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文档简介
一 基本原理 二 第一宇宙速度 人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度 叫做第一宇宙速度 当v v1时 物体落回地面 当v v1时 卫星轨道不再是圆 三 两种最常见的卫星 近地卫星轨道半径近似地可认为等于地球半径 速率v 7 9km s 周期t 84min 在所有绕地球做匀速圆周运动的人造卫星中是速率最大 周期最短的 同步卫星和地球保持相对静止 周期t 24h 离地面高度为h 5 6r 3 6 104km 轨道在赤道正上方 从西向东运行 四 卫星的变轨 v2 v1 v4 v3 v1 v4 v1 v4 v3 v2 五 不同高度的卫星 离地面越高的卫星 轨道半径越大 线速度越小 周期越大 同样质量的卫星 在高轨道上运行比低轨道上运行的速度较小 动能较小 但重力势能更大 发射需要的总能量更多 所以向高轨道发射卫星更困难 六 航天器的动力 采用离子发动机 已知m q v i 采用 太阳帆 已知p0 m s 根据量子理论 光子有动量 p h 因此光照到物体表面 光子被物体吸收或反射都会对物体产生 光压 利用地球磁场 地磁场水平分量从南向北 航天飞机巡航方向从西向东 感应电动势自下而上 航天飞机将受到向西的阻力 若利用太阳能电池提供的电压 则可以使航天飞机得到推动力 利用万有引力 行星和探测器相对于太阳的速度分别为u0 v0 经引力助推后探测器相对于太阳的速度增大为2u0 v0 七 其它相关问题 万有引力和重力的关系 静止在地面上的物体随地球自转 g f是f的两个分力 f g 可认为f g g与n互为平衡力 比较卫星在赤道上发射前 1状态 发射到近地轨道时 2状态 定位在同步轨道时 3状态 的v a t的大小 v1 v3 v2 a1 a3 a2 t2 t1 t3 关于第二宇宙速度 引力势能的表达式为 物体为了脱离地球的引力而飞离地球 必须具有足够大的动能 若某星球的第二宇宙速度超过光速c 则任何物体都无法摆脱该星球的引力 从宇宙的其他部分看来 它就象是消失了一样 这就是所谓的 黑洞 这就是第二宇宙速度 有关的综合练习 同步轨道上的星上发动机用肼 n2h4 为燃料 以no2为氧化剂 反应生成的氮气和水气高速向后喷出 使卫星改变运动状态 已知卫星质量1t 某次点燃544g肼 每燃烧1mol肼释放568kj化学能 求卫星速度增大多少 解 2n2h4 2no2 3n2 4h2o 17mol肼共放能9 66 106j 喷出
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