万有引力总结

1、东方红一号人造卫星的发射速度和环绕速度人造卫星的发射速度和环绕速度发射速度发射速度是指将人造卫星送入预定转道是指将人造卫星送入预定转道运行所必需具有的速度，运行所必需具有的速度，环绕速度环绕速度是指卫星进入轨道后绕地做匀是指卫星进入轨道后绕地做匀速圆周运动的线速度速圆周运动的线速度人造卫星人造卫星 宇宙速度宇宙速度一、人造卫星一、人造卫星1、人造卫星：在地球上抛出的物体，当它的速度足够大时，物体就永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转，成为一颗人造地球卫星人造地球卫星。简称人造卫星人造卫星。牛顿的人造卫星原理图A CDV0E 地球给人造卫星的万有引力提供了它绕地球作匀速圆周运动所需的向心力人造卫

2、星绕地球运行的动力学原因。人造卫星绕地球运行的动力学原因。人造卫星在绕地球运行时，只受到地球对它的万有引力作用，人造卫星作人造卫星作匀速圆周运动的向心力由万有引力提匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。供。 F引引=F向向22222()MmvGmammrmrrrT 向2022年2月3日星期四22(2) M mGmrr 地地由由22(1) M mvGmrr 地地由由222(3) 4 M mGmrrT 地地由由:GMvr 地地得得3:GMr 地地得得3:2rTGM 地地得得人造卫星的线速度、角速度和周期与轨道半径的关系宇宙速度宇宙速度1、第一宇宙速度、第一宇宙速度地球半径R=6400km，地球质量M

3、=5.981024kg7.9km/GMvsR=卫星在地面卫星在地面附近附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度速度第一宇宙速度第一宇宙速度 。最小的发射速度最小的发射速度 ,最大的环绕速度。（半径最小）最大的环绕速度。（半径最小）要发射一颗半径大于地球半径的人造卫星，发射速度必须要发射一颗半径大于地球半径的人造卫星，发射速度必须大大于于7.9km/s 。但所有卫星的环绕速度（在轨道上的速度）都。但所有卫星的环绕速度（在轨道上的速度）都必须必须小于小于7.9Km/s。所以。所以第一宇宙速度第一宇宙速度是：是：计算计算宇宙速度宇宙速度2、第二宇宙速度、第二宇宙速

4、度 大小：大小：v=11.2km/s意义：以这个速度发射，物意义：以这个速度发射，物体刚好能克服地球的引力作体刚好能克服地球的引力作用，永远的离开地球而绕太用，永远的离开地球而绕太阳运动。也叫阳运动。也叫脱离速度脱离速度。注意：注意：发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星绕地球运动的轨迹不是圆不是圆，而是椭圆椭圆；等于或大于等于或大于11.2km/s时，时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。宇宙速度宇宙速度3、第三宇宙速度、第三宇宙速度 大小：大小：v=16.7km/s意义：以这个速度发射，物体刚意义：以这个速度发射，物体刚好能摆

5、脱太阳引力的束缚而飞到好能摆脱太阳引力的束缚而飞到太阳系以外，也叫太阳系以外，也叫逃逸速度逃逸速度。注意：注意：发射速度大于发射速度大于11.2km/s，而小于，而小于16.7km/s，卫星绕太阳，卫星绕太阳作椭圆运动，成为一颗人造行星。如果发射速度大于等于作椭圆运动，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，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。间。人造卫星的发射速度和运行速度 发射速度与运行速度是两个不同的概念发射速度与运行速度是两个不同的概念 （1 1）发射速度：指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度，并且）发射速

6、度：指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引一旦发射后就再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度，进入运动轨道力上升一定的高度，进入运动轨道 宇宙速度都是指发射速度宇宙速度都是指发射速度（2 2）环绕速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速）环绕速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度当卫星度当卫星“贴着贴着”地面运行时，运行速度等于第一宇宙速度地面运行时，运行速度等于第一宇宙速度 注意：卫星的实际环绕速度一定小于发射速度注意：卫星的实际环绕速度一定小于发射速度各种

7、各样的卫星各种各样的卫星FF1F2按轨道分地球同步卫星地球同步卫星1. 周期周期 T = _24h2. 轨道平面轨道平面_赤道平面赤道平面4. R4. R、v v、T T、a an n _ 3. h =_36000km“全部固定全部固定”（如何求？） 相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫做地球的同步卫星，又叫通讯卫星思考：同步卫星的哪些物理量是思考：同步卫星的哪些物理量是不变的呢？不变的呢？同步卫星又叫静止轨道卫星，通常用作通讯卫星同步卫星又叫静止轨道卫星，通常用作通讯卫星结论： 地球同步卫星必须发射在赤道正上方的固定高度，并且以固定的速度环绕地球做圆周运动。星球参考资料太阳太阳太阳

8、基本物理参数太阳基本物理参数半径半径: 696295 千米千米. 质量质量: 1.9891030 千克千克 温度温度: 5800 (表面表面) 1560万万 (核心核心) 总辐射功率总辐射功率: 3.831026 焦耳焦耳/秒秒平均密度平均密度: 1.409 克克/立方厘米立方厘米日地平均距离日地平均距离: 1亿亿5千万千万 千米千米 年龄年龄: 约约50亿年亿年 水星水星 水星基本参数：水星基本参数： 轨道半长径：轨道半长径： 5791万万 千米千米 公转周期：公转周期： 87.70 日日 平均轨道速度：平均轨道速度： 47.89 千米千米/每秒每秒 轨道倾角：轨道倾角： 7.0 度度 行星

9、赤道半径：行星赤道半径： 2440 千米千米 质量质量(地球质量地球质量1)： 0.0553 密度：密度： 5.43 克克/立方厘米立方厘米 自转周期：自转周期： 58.65 日日 卫星数：卫星数： 无无 金星金星 金星基本参数：金星基本参数： 轨道半长径：轨道半长径： 1082万万 千米千米 公转周期：公转周期： 224.70 日日 平均轨道速度：平均轨道速度： 35.03 千米千米/每秒每秒 轨道倾角：轨道倾角： 3.4 度度 行星赤道半径：行星赤道半径： 6052千米千米 质量质量(地球质量地球质量1)： 0.8150 密度：密度： 5.24 克克/立方厘米立方厘米 自转周期：自转周期：

10、 243.01 日日 卫星数：卫星数： 无无 地球的基本参数：地球的基本参数： 平均赤道半径: ae = 6378136.49 米 平均极半径: ap = 6356755.00 米 平均半径: a = 6371001.00 米 赤道重力加速度: ge = 9.780327 米/秒2 质量: M = 5.9742 1024 公斤 平均密度: e = 5.515 克/厘米3 太阳与地球质量比: S/E = 332946.0 回归年长度: T = 365.2422 天 离太阳平均距离: A = 1.49597870 1011 米 逃逸速度: v = 11.19 公里/秒 表面温度: t = - 30

11、 +45火星火星 火星基本参数：火星基本参数： 轨道半长径：轨道半长径： 22794万万 千米千米 公转周期：公转周期： 686.98 日日 平均轨道速度：平均轨道速度： 24.13 千米千米/每秒每秒 轨道倾角：轨道倾角： 1.8 度度 行星赤道半径：行星赤道半径： 3398 千米千米 质量质量(地球质量地球质量1)： 0.1074 密度：密度： 3.94 克克/立方厘米立方厘米 自转周期：自转周期： 1.026 日日 卫星数：卫星数： 2 木木 星星 木星基本参数：木星基本参数： 轨道半长径：轨道半长径： 77833 万万 千米千米 公转周期：公转周期： 4332.71 日日 平均轨道速度

12、：平均轨道速度： 13.6 千米千米/每秒每秒 轨道倾角：轨道倾角： 1.3 度度 行星赤道半径：行星赤道半径： 71398 千米千米 质量质量(地球质量地球质量1)： 317.833 密度：密度： 1.33 克克/立方厘米立方厘米 自转周期：自转周期： 0.41 日日 卫星数：卫星数： 16 土土 星星土星基本参数：土星基本参数： 轨道半长径：轨道半长径： 1,429,40万万 千米千米 公转周期：公转周期： 10759.5 日日 平均轨道速度：平均轨道速度： 9.64 千米千米/每秒每秒 轨道倾角：轨道倾角： 2.5 度度 行星赤道半径：行星赤道半径： 60330 千米千米 质量质量(地球

13、质量地球质量1)： 95.159 密度：密度： 0.7 克克/立方厘米立方厘米 自转周期：自转周期： 0.426 日日 卫星数：卫星数： 18 天王星天王星天王星基本参数：天王星基本参数： 轨道半长径：轨道半长径： 2,870,99万万 千米千米 公转周期：公转周期： 30685 日日 平均轨道速度：平均轨道速度： 6.81 千米千米/每秒每秒 轨道倾角：轨道倾角： 0.8 度度 行星赤道半径：行星赤道半径： 25400 千米千米 质量质量(地球质量地球质量1)： 14.5 密度：密度： 1.3 克克/立方厘米立方厘米 自转周期：自转周期： 0.426 日日 卫星数：卫星数： 20 海王星海王星 海王星基本参数：海王星基本参数： 轨道半长径：轨道半长径： 4,504,00万万 千米千米 公转周期：公转周期： 60190 日日 平均轨道速度：平均轨道速度： 5.43 千米千米/每秒每秒 轨道倾角：轨道倾角： 1.6 度度 行星赤道半径：行星赤道半径： 24600 千米千米 质量质量(地球质量地球质量1)： 17.204 密度：密度： 1.76 克克/立方厘米立方厘米 自转周期：自转周期： 0.658 日日 卫星数：卫星数： 8 冥王星冥王星 冥王星基本参数：冥王