人造卫星宇宙速度_第1页
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文档简介

1、人造卫星宇宙速度人造卫星地球对周围的物体有引力的作用， 因而抛出的物体要落回地面.但是，抛出的初速度越大，物体就会飞得越远.牛 顿在思考万有引力定律时就曾设想过，从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次离山脚 远.如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到 地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球 卫星，简称人造卫星.图 6-3是牛顿著作中所绘的一幅人造卫 星的原理图.宇宙速度人造卫星围绕地球转动时的速度究竟有多大呢？下面我们来计算一下，人造卫星沿圆形轨道绕地球运动时的 速度.设地球和卫星的质量分别为 m和m,卫星到地心的距离为r，卫星

2、运动的速度为v.由于卫星运动所需的向心力是由万有引力提供的，所以由此解出(1)从（1）式可以看出，卫星距地心越远，它运行的速度越慢.虽 然距地面高的卫星运行速度比靠近地面的卫星运行速度小， 但是 向高轨道发射卫星却比向低轨道发射卫星要困难. 因为向高轨道 发射卫星，火箭要克服地球对它的引力做更多的功.对于靠近地面运行的人造卫星，可以认为此时的 r近似等于 地球的半径 尺在（1）式中把r用地球半径R代入，可以求出=7.9km/s这就是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.如果人造卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动的轨迹就不是圆形，而是椭圆（图 6 -4）.当物体的速度等于或大于 11.2km/s时，卫星就会脱离地 球的引力，不再绕地球运行.我们把这个速度叫做 第二宇宙速度.达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力.要想使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间

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