高中天体物理 人造卫星的相关问题

两个问题。第一,辅导书里说:“由于在卫星变轨前后短时间内,卫星(或探测器)到中心天体的距离不变,所受万有引力(合外力)大小不变,所以变轨前后瞬间卫星虽属不同轨道,但其加速度不变。”这里面它说的变轨前后瞬间指什么时候?难道是飞船喷气加速的瞬间?不然这句话解释不过去啊,如果是在两个轨道,卫星到中心天体的距离怎么可能不变?
第二,为什么变轨(从低轨道变到高轨道)过程中重力势能的增加值远大于动能减少值?这是一定的??

第1个回答  2014-07-23
变轨前后瞬间指两个轨道相切的时候 也可以认为是喷气加速的瞬间

因为轨道变大后指稳定后 卫星的速度比低轨道的速度小
总的机械能等于 势能与动能之和
而要从低轨道变到高轨道 一定要喷气加速 也就是要外力做功,而外力做功,卫星的机械能会变大
也就是重力势能的增加大于动能的减少值
(如果机械能不变的话,重力势能的增加等于动能的减少)
第2个回答  2014-07-23
第一点同楼上,因为没有位移,所以万有引力不变,加速度不变;
第二点是因为进入高轨道要做功(燃料),所以机械能增大,所以必然重力势能的增加量大于动能减少量。追问

第二点有问题。燃料燃烧,做正功,机械能是增大。但飞船进入高轨道过程中还要克服万有引力做功,这会减小机械能,万一减小的量比刚才燃料做正功增加的量多怎么办?就解释不过去了啊

追答

不对,万有引力会导致势能和动能的转化,但不改变机械能。

追问

谢谢你了!!
但是刚才那个人回答得比较快,分只能给他了......

追答

懂了就好,能帮到你我很高兴。 :)

追问

再次感谢!以后有问题可能还会问你...

第3个回答  2014-07-23
第一问:指加速前的一断极短时间和已经加速后的一段极短时间。因为加速时间极短,故没有位移,即位置在同一点。
第二问:根据能量守恒,燃料喷气做正功,故动能与势能总和增大,故重力势能的增加值大追问

第二个问题呢 谢谢你

追答

第二问:根据能量守恒,燃料喷气做正功,故动能与势能总和增大,故重力势能的增加值大

追问

谢谢。
第一个问题还有点不懂,是不是没有位移是指卫星喷气前后的一小段时间?这段时间内是不是还没有脱离原来的圆轨道,但是速度已经大了,即将要做离心运动变椭圆轨道?

追答

全过程为:1.原轨道运动到某一点2.在这点瞬间速度变大3.在这点进入新轨道

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第4个回答  2014-07-23
第二,一定的,因为喷气加速啊,都最后转化成重力势能了。
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