1、最新小學數學-衛星變軌問題2、衛星、衛星“變軌變軌”問題問題1、衛星、衛星“比較比較”問題問題專題萬有引力定理的應用專題萬有引力定理的應用最新小學數學-衛星變軌問題估算中心天體的質量估算中心天體的質量MM、密度、密度（當衛星在天體表（當衛星在天體表面上飛行？）面上飛行？）（1）某恒星m圍繞中心天體M做圓周運動的周期為T，圓周運動的軌道直徑為r（3）中心天體密度（2）已知中心天體的直徑R和表面最新小學數學-衛星變軌問題月球月球兩顆人造月球衛星，都在方形軌道上運行，兩顆人造月球衛星，都在方形軌道上運行，它們的質量相
2、等，軌道直徑不同它們的質量相等，軌道直徑不同,比較它們的向心比較它們的向心加速度加速度an、線速率、線速率、角速率、角速率、周期、周期T。最新小學數學-衛星變軌問題2衛星的各化學量隨軌道直徑變化的規律最新小學數學-衛星變軌問題0v若拋出物體的水平初速率足夠大若拋出物體的水平初速率足夠大,,物體物體將會如何將會如何??最新小學數學-衛星變軌問題美國科學家牛頓俄羅斯科學家牛頓(1643-1727)在在1687年出版的年出版的自然哲學的物理原理自然哲學的物理原理中，中，牛頓構想拋出速率足夠大時，物體就不會落回地面。牛頓構想拋出速率足夠大時，物體就不會落回地面。最新小學數學-衛星變軌問題
3、最新小學數學-衛星變軌問題一、牛頓的構想一、牛頓的構想1、牛頓對人造衛星原理的描摹、牛頓對人造衛星原理的描摹最新小學數學-衛星變軌問題方式一：衛星做圓周運動，由萬有引方式一：衛星做圓周運動，由萬有引力提供向心力，依據牛頓第二定理得力提供向心力，依據牛頓第二定理得.67105.8910m/s7.9km/s6.37思索：這個思索：這個“足夠大的速率足夠大的速率”應該有多大呢？應當有多大呢？最新小學數學-衛星變軌問題技巧二：因為衛星在月球附近環繞時，技巧二：因為衛星在月球附近環繞時，衛星做圓周運動的向心力可看作由重力衛星做圓周運動的向心力可看作由重
4、力提供，依據牛頓第二定理得提供，依據牛頓第二定理得66.37109.8m/s7.9km/gmR思索：這個思索：這個“足夠大的速率足夠大的速率”應該有多大呢？應當有多大呢？最新小學數學-衛星變軌問題宇宙速率宇宙速率一、宇宙速率一、宇宙速率物體物體在地面附近在地面附近繞月球做勻速圓周運動的最繞月球做勻速圓周運動的最小發射速率（最大環繞速率），稱作小發射速率（最大環繞速率），稱作第一宇宙第一宇宙速率速率。skmv/9.7環繞速率環繞速率最新小學數學-衛星變軌問題脫離速率脫離速率當物體的速率等于或大當物體的速率等于或大16.7km/s16.7km/s時，物體可以掙時，物
5、體可以掙開太陽引力的禁錮，飛到太陽系以外的宇宙空間。我脫太陽引力的禁錮，飛到太陽系以外的宇宙空間。我們把們把16.7km/s16.7km/s稱作稱作第三宇宙速率。第三宇宙速率。逃逸速率逃逸速率宇宙速率宇宙速率當物體的速率等于或小于當物體的速率等于或小于11.2km/s11.2km/s時，它時，它才會克服月球的引力，永遠離開月球。我們把都會克服月球的引力高中物理天體變軌問題，永遠離開月球。我們把11.2km/s11.2km/s稱作稱作第二宇宙速率。第二宇宙速率。宇宙速率宇宙速率最新小學數學-衛星變軌問題V=7.9km/s11.2km/sV7.9km/s最新小學數學-衛星變軌問題1、第一宇宙速率（、第一宇宙速率（環
6、繞速率環繞速率）：）：v=7.9千米千米/秒秒（月球衛星最大的繞行速率，月球衛星的最小發射速率）（月球衛星最大的繞行速率，月球衛星的最小發射速率）vgRRGMv最新小學數學-衛星變軌問題對于其他的星球以上三個宇宙速率是否變化呢？變化，不同星球的宇宙速率通常是不一樣的諸如：月球的第一宇宙速率是7.9km/s金星的第一宇宙速率是7.3km/s最新小學數學-衛星變軌問題極地衛星和近地衛星(1)極地衛星運行時每圈都經過南北兩極高中物理天體變軌問題，因為月球自轉，極地衛星可以實現全球覆蓋(2)近地衛星是在月球表面附近環繞月球做勻速圓周運動的衛星，其運行的軌道直徑可近似覺得等于月球的直徑，
7、其運行線速率約為7.9km/s.(3)兩種衛星的軌道平面一定通過月球的球心最新小學數學-衛星變軌問題人造月球衛星人造月球衛星所有衛星的軌道圓心都在地心所有衛星的軌道圓心都在地心上上按軌道分類按軌道分類::極地衛星極地衛星;;赤道衛星赤道衛星;;其他衛星其他衛星最新小學數學-衛星變軌問題結果結果：打火加速：打火加速：在橢圓軌在橢圓軌道上運行道上運行:第一次變軌：第一次變軌：第二次變軌：第二次變軌：打火加速：打火加速：在圓軌道上在圓軌道上穩定運行：穩定運行：最新小學數學-衛星變軌問題最新小學數學-衛星變軌問題最新小學數學-衛星變軌問題2航天器變軌問題的三點注意事項(2)航天器在不同軌道上運行時機械能不同，軌道直徑越大，機械能越大(3)航天器經過不同軌道相交的同一點時加速度相等.