高中物理 第六章 万有引力与航天 第5节宇宙航行课件1 新人教版必修2.ppt_第1页
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文档简介

5宇宙航行 牛顿的猜想 问题 牛顿实验中 物体至少要以多大的速度发射 才能在地面附近绕地球做匀速圆周运动 地球半径约为6400km 在地面附近绕地球运行 轨道半径即为地球半径 由万有引力提供向心力 由于万有引力近似等于物体的重力 得 联立得 代入数据得v 7 9km s 结论 如果发射速度小于7 9km s 物体将落到地面 而不能成为一颗卫星 发射速度等于7 9km s 它将在地面附近作匀速圆周运动 要发射一颗半径大于地球半径的人造卫星 发射速度必须大于7 9km s 我们把这个速度称为第一宇宙速度 1 第一宇宙速度 一 宇宙速度 第一宇宙速度的三层含义 1 它是人造卫星的最小发射速度 2 它是在地面附近环绕地球作匀速圆周运动的卫星的环绕速度 3 它是所有人造卫星中的最大环绕速度 2 第二宇宙速度 意义 使卫星挣脱地球的束缚 成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度 也称为脱离速度 注意 发射速度大于7 9km s 而小于11 2km s时 卫星绕地球运动的轨迹为椭圆 等于或大于11 2km s时 卫星就会挣脱地球的引力 不再绕地球运行 2 第二宇宙速度 意义 使卫星挣脱地球的束缚 成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度 也称为脱离速度 注意 发射速度大于7 9km s 而小于11 2km s时 卫星绕地球运动的轨迹为椭圆 等于或大于11 2km s时 卫星就会挣脱地球的引力 不再绕地球运行 3 第三宇宙速度 意义 使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度 也称为逃逸速度 注意 发射速度大于11 2km s 而小于16 7km s 卫星绕太阳做椭圆运动 成为一颗人造行星 如果发射速度大于等于16 7km s 卫星将挣脱太阳引力的束缚 飞到太阳系以外的空间 4 人造卫星的发射速度与运行速度的区别 1 发射速度 发射速度是指卫星在地面附近离开发射装置的初速度 一旦发射后再无能量补充 要发射一颗人造地球卫星 发射速度不能小于第一宇宙速度 2 运行速度 运行速度指卫星在进入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度 当卫星 贴着 地面飞行时 运行速度等于第一宇宙速度 当卫星的轨道半径大于地球半径时 运行速度小于第一宇宙速度 二 天体运动的线速度 角速度 周期及加速度与半径之间的关系 三 同步卫星 1 周期一定 t 24h 2 角速度一定 3 向心加速度大小一定 4 与赤道平面共面 5 离地面的高
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