椭圆轨道上近地点与远地点为什么万有引力等于向心力?
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发布时间:2022-05-01 21:12
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热心网友
时间:2022-06-23 13:11
只要不使用燃料或者借助其他动力,绕地球运动的时候,向心力永远是等于万有引力,因为无论怎么绕地球是圆周还是椭圆运动,向心力都是由万有引力提供。只是椭圆运动时的向心力或者相信加速度是椭圆的切线方向,大小也不是一个恒定值了,正是因为向心力大小一直等于万有引力,所以随着距离地心距离的变化而变化着,既然向心加速度都在变化,那肯定也不会再做圆周运动了。万有引力和向心力存在差值,那试问万有引力和向心力相差的那几个牛顿是哪来了?凭空产生的吗?你要知道,宇宙飞船等等很多航天器的速度都偏小,即使达到7.9km/s,但是由于稀薄大气阻力,还是需要使用了燃料的,不然轨道慢慢变低,再一点点掉下来被大气烧毁的。使用燃料的时候向心力等于万有引力减去燃料推力(燃料向下喷,对飞船的推力与引力相反,指向向外太空)。
不知道哪个老师给你说的“椭圆轨道近地点万有引力小于向心力”?
总之,不在会用燃料的话,外太空绕地球运动的物体的向心力一直是由万有引力提供,向心力大小随着引力的变化而变化。引力随着距离的变化而变化。好比月球正在做圆周运动,突然有个星球沿着月球轨道切线撞了上去,把月球速度撞大了一点,月球在撞击那个瞬间仅仅由于撞击很短时间有了外加速度,所以向心加速度才会改变从而改变轨迹,但是之后向心加速度马上会和引力相等,又因为这时候轨迹已经改变,和地球距离变化了引起加速度的变化,从而由圆周运动改变成椭圆运动。说的有些长,不知道看明白没有啊?
热心网友
时间:2022-06-23 13:11
椭圆轨道上近地点与远地点为什么万有引力等于向心力------近似处理了
为什么不直接在近地点加速,离心到远地点再加速,然后到高轨道。干嘛要在椭圆轨道上运行啊?——离心到远地点就是椭圆运动,
热心网友
时间:2022-06-23 13:12
使质点(或物体)作曲线运动时所需的指向曲率中心(圆周运动时即为圆心)的力是向心力,卫星在太空运动只受万有引力,所以万有引力等于向心力
热心网友
时间:2022-06-23 13:12
卫星只收一个力就是万有引力,所以它必然是向心力。
热心网友
时间:2022-06-23 13:13
严格的讲,只有卫星的运行轨道为圆时才有向心力等于万有引力。卫星的运行是一个很复杂的东西,它的运行轨道与速度(包括大小与方向)、轨道高度有密切的关系:
若引力等于在该速度下所需的向心力且速度与以地心(认为是地球卫星,其他星球的规律相同)圆心以卫星到地心的距离为圆相切,此时卫星将做圆周运动(为什么不直接说轨道,是因为轨道与速度、高度是一一对应的,任何一个条件发生变化,都将使轨道发生变化;另一方面如说轨道,则速度与轨道一定是相切的,这里是假设,称为“轨道”有点儿前后矛盾。所以说轨道要相当谨慎,但作为普通学生,没必要这么较真)。若速度的方向与以上说的圆不相切,此时卫星也不能做圆周运动(轨道为椭圆或做直线运动),很复杂。
若引力不等于向心力,运动情况更复杂。若速度与以上提到的圆相切,又可分为:1、速度小于第二宇宙速度大于第一宇宙速度(近地卫星),万有引力小于圆周运动所需向心力,卫星将做离心运动,卫星到地心的距离越来越远,速度越来越小,所需的向心力也越来越小,到达某一点时,万有引力又大于所需向心力,卫星又开始做向心运动,卫星的轨道为椭圆。此过程中,存在万有引力的大小等于所需向心力大小的一点,但是由于速度的方向与以上所说的圆不相切,因此卫星不会做圆周运动。2、速度小于第一宇宙速度,则万有引力大于所需向心力,卫星将做向心运动。由于此时远地点是地球表面,最终卫星将撞向地球。3、速度大于第二宇宙速度,万有引力小于圆周运动所需向心力,卫星做离心运动。与第一种情况不同的是,速度很大,在任何一点的万有引力都小于向心力,卫星会一直做离心运动,知道逃出地球的束缚,不再是卫星。
有的卫星由于工作需要,专门设置的椭圆轨道。对于工作在圆轨道上的卫星,在椭圆轨道上运行有两种情况:1、过度轨道,有低轨道向高轨道转移就是你说的那样;2、入轨轨道,由于发射场的地理位置、运载火箭的性能等各方面因素,卫星发射时的入轨轨道都是椭圆。
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——物理天才