卫星围绕地球运动

  1. 作平面椭圆运动
  2. 卫星从椭圆轨道进入圆轨道

演示   物理内容   推算过程


演示

1、卫星绕地球运动

 

  以我国1972年4月23日首先发射的“东方红”一号为例,以近地点rP =6811km、远地点rA=8755km作椭圆轨道运动。卫星绕地球旋转,由于相互间引力通过地球球心,卫星运动满足角动量守恒,即:L=r× mv =恒量,因为有mv2r2 = mv1r1v2r2v1r1分为卫星远近地点速度和距地心距离。

2、运用运载火箭发射航天器进入轨道的类型

  用运载火箭发射卫星或各种航天器,根据高度不同,采取不同的入轨方式,而且当入轨高度一定后,总机械能就完全取决于卫星进入轨道的速度。轨道类型也由其初速度决定。进入圆形轨道满足两个条件。当入轨速度v等于 时,为圆形轨道;当v>v0时,入轨点为椭圆轨道的近地点,越大则远地点越远,轨道越扁,再增大v 就可能转为抛物线或双曲线了。

   
  火箭起习后,由一、二级火箭相继工作,到达预定运行轨道的切入位置,再起动第三级火箭进入运行轨道,发射高度可达2000公里。   对于发射地球静止卫星、环月飞行探测器一般在进入椭圆轨道远地点(此点为入轨点)时再点燃发动机,加速进入运行轨道。

3、卫星绕地球运行

  轨道与卫星的总能量有关,由 决定卫星轨道是圆锥曲线, 偏心率e决定了曲线类型。由于卫星受万有引力作用,故卫星运动角动量守恒, 由于万有引力是保守力,故卫星运动机械能守恒,列式求解可得:,这就是圆锥曲线。