本篇文章给大家谈谈 关于卫星椭圆轨道的理论解释?(我有分析帮我完善和改正下) ,以及 人造地球卫星轨道的运行定律 对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。今天给各位分享 关于卫星椭圆轨道的理论解释?(我有分析帮我完善和改正下) 的知识,其中也会对 人造地球卫星轨道的运行定律 进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
因为有空气阻力等),再在合适的位置进行变轨,进入椭圆轨道,再在远地点进行二次变轨,使卫星进入同步轨道。这里面包括时间、位置的选择,卫星姿态的调整,燃料点燃等等一些实际的问题和复杂的计算。
当卫星速度正好为第1宇宙速度时,轨道为正圆。当卫星速度介于第1宇宙速度和第2宇宙速度之间时,轨道为椭圆。严格来讲,所有人造卫星的轨道都是椭圆形的。。比如地球赤道同步卫星,是人类期望达到纯正圆形轨道的卫星,这样在地面
【分析】行星在万有引力作用下绕恒星做椭圆运动,万有引力定律是解释物体在万有引力作用下做匀速圆周运动的规律,物体做椭圆运动时,万有引力提供物体做椭圆运动的向心力,当行星在椭圆轨道上运动时,其位置有时靠近恒星,有
碰撞说认为,早期的太阳系在形成过程中,原始的行星受到了小行星的撞击和其他一系列扰动,才导致椭圆轨道的形成。这叫行星徙动理论。但碰撞说难以解释太阳系的角动量分配异常。因此始终没有一个使人信服的科学说法。行星的公转
理论上所有的轨道都是椭圆轨道,圆轨道是椭圆轨道的两个焦点非常接近的结果。轨道之所以是椭圆形的,是因为其速度与其运行矢径(卫星与地心连线)不垂直。环绕地球飞行的飞行物,一般轨道是椭圆,椭圆上离地球最远的是远地点,
椭圆的轨道是地球对附近的天体引力的折中。仅有一个行星和一个恒星的系统是没有任何意义的。早期的太阳系在形成过程中,原始的行星受到了小行星的撞击和其他一系列扰动,才导致椭圆轨道的形成。这叫行星徙动理论。主要从经典
因此速度比椭圆轨道运动的小,因为轨道短,而且之后运动速度不减小,而椭圆轨道运动的卫星速度随后减小,因此此时圆形轨道周期明显比椭圆轨道的短;
关于卫星椭圆轨道的理论解释?(我有分析帮我完善和改正下)
大 相等 根据卫星轨道半径和重力计算公式GMm/r^2=mv^2/r=mrw^2 ;(v=wr)并假设一号和二号质量相等,得 其中G万有引力常数,M地球质量,m卫星质量,r轨道半径,v卫星线速度,w卫星角速度。显然w1=2*w2(一号
因此,半径与半长轴相等的卫星,其轨道的反向椭圆形意味着其运动状态和运动轨道是不均衡的,可以导致这两个卫星的机械能不相等。卫星机械能相等,需要满足卫星绕行轨道的各种参数,例如轨道的离心率等,才能保证卫星机械能相等
那么卫星的机械能是 E=Ek+Ep=[ G m M / (2R )]+[ -Gm M / R ]=-G m M / (2R )注:势能零点选择的不同,机械能的表示形式也会有所不同。能量出现负值是因为你选取无穷远为势能零点。要是你选取
根据开普勒第三定律K=a1^3/T^2=a2^3/T^2,因周期T相等,意味着半长轴a1=a2,而机械能=动能+重力势能,根据开普勒第一定律,所有行星/卫星的公转轨道均为椭圆形,他的主星必在椭圆的一个焦点上.因此,周期相同意味着轨道
E1:E2=r2:r1=1:2
所以,总能量E=W+Ek=-1/2mv*2=-L*2/(2mr*2)注(*指几次方的意思,不是相乘的意思)
求证:质量与轨道半长轴均相等的卫星所具有的能量相等
人造卫星运行的计算公式是:mg=mv^2/r。人造卫星基本按照天体力学规律绕地球运动,但因在不同的轨道上受非球形地球引力场、大气阻力、太阳引力、月球引力和光压的影响,实际运动情况非常复杂。人造卫星是发射数量最多、用途最
事实上,任何具有一定速度的物体都可以像卫星一样环绕地球运行。科学家使用火箭或其他交通工具将其送入预定的轨道,围绕地球或其他星球进行探索或科学研究。地球对其周围的物体有引力作用,所以被抛出的物体会落回地面,但被抛出
根据GMm / r² = m(2π)²r / T² 得:T=√4π²r³/GM 即r越大,T越大 其中:G-万有引力恒量 M-地球的质量,单位kg m-卫星的质量,单位kg r-卫星的轨道半径,单位m 对于地球
高轨低速大周期,低轨高速小周期。高轨低速长周期是说卫星的轨道高度越高,其线速度越小,周期越长。因为卫星问题中,万有引力提供向心力,轨道越高,半径越长,万有引力越小,使得线速度越小,周期越大。补充说明:1、
人造地球卫星绕地球运行遵循开普勒行星运动三定律。(1)卫星轨道为一椭圆,地球在椭圆的一个焦点上。其长轴的两个端点是卫星离地球最近和最远的点,分别叫做远地点和近地点。(2)人造地球卫星在椭圆轨道上绕地球运行时,其
人造地球卫星轨道的运行定律
1.相等.这正好是开普勒第三定律的内容.2.开普勒第三定律的内容:所有的行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.3.注意圆是长轴与短轴相等的椭圆.
卫星轨道半径越大时,动能虽然越小,但重力势能越大,由理论计算可知总的机械能是增大的。选取地心为0势能面和无穷远处为0势能点时,“卫星轨道半径越大,机械能越高”的结论不变。
在正圆轨道时,同一颗卫星在不同轨道的机械能是不可能相等的,轨道半径越大,机械能越大。在椭圆轨道情况下,我们可以看做这样的模型,卫星在椭圆近地位置处,其动能比同一位置的正圆轨道运行的动能大,而在远地位置处的
卫星在这三条轨道上的机械能是不同的。因为其半径不同(椭圆就是半长轴)。对于低轨道和椭圆轨道上同一点来说,其加速度必定相同,而速度是不一样的。否则,如果速度一样,加速度一样,那么在这个点,它该走哪一个轨道
根据开普勒第三定律K=a1^3/T^2=a2^3/T^2,因周期T相等,意味着半长轴a1=a2, 而机械能=动能+重力势能, 根据开普勒第一定律,所有行星/卫星的公转轨道均为椭圆形,他的主星必在椭圆的一个焦点上。 因此,周期相同意
椭圆轨道线速度在变化,半长轴相等的话可认为总机械能相同,那么离中心天体越远势能越大,故动能越小,速度越小
因此,半径与半长轴相等的卫星,其轨道的反向椭圆形意味着其运动状态和运动轨道是不均衡的,可以导致这两个卫星的机械能不相等。卫星机械能相等,需要满足卫星绕行轨道的各种参数,例如轨道的离心率等,才能保证卫星机械能相等。
半长轴与半径相等两个卫星机械能相等吗
由于地球形状不规则,质量分布也不均匀,对于卫星所受到的吸引力不能用简单表达式描写,常用无穷级数展开式描述。这个级数收敛很慢,说明地球引力是很复杂的。这个力仅与卫星的位置有关,属于保守力。卫星受到的引力加速度是位函数的方向导数。而位函数的表达式是:式中r、λ、φ在描写卫星位置的球坐标中分别为地心距离、地心经度、地心纬度;Re为地球赤道平均半径;μ为地球引力常数;Pn(sinφ)是自变量sinφ的n阶勒让德多项式,P嬘(sinφ)是m次n阶的缔合勒让德多项式;Jn、Jnm、λnm是与地球形状及密度分布有关的常数。J2值为1.08263×10-3,其他系数都在10-6量级。位函数的项可以分为三类:①位函数的第一项是球形地球的引力项。如仅有这一项,卫星运动轨道为开普勒椭圆轨道。②勒让德多项式项称为带谐项。带谐项只与卫星所处的纬度有关,反映地球的旋转对称性。J2项表示地球是一个旋转椭球体,其赤道半径比极半径长21.4公里。J2项是主要项,常称为地球扁率摄动。J3项反映地球南北不对称,南半球比北半球大,北极突出而南极凹进,呈梨形。③缔合勒让德多项式项称为田谐项。田谐项与卫星的经度和纬度都有关。对于一般卫星的运动,经度值变化为周期性,影响互相抵消。对于同步卫星,尤其是静止卫星,经度变化很小,田谐项的影响才比较明显。J22项反映地球赤道也是一个椭圆,这个椭圆的长轴只比短轴长138米。长轴约在东经162°和西经18°方向,短轴约在东经72°和西经108°方向,这一项对地球静止卫星轨道的摄动已不可忽略。 人造地球卫星的实际运行轨道并不是开普勒轨道。由于摄动力的影响,卫星的运动轨道比较复杂。按摄动理论,轨道要素不再是常数。根据轨道要素的变化特点,轨道摄动可以分为长期摄动、长周期摄动、短周期摄动(见航天器轨道摄动)。长期摄动与时间成正比,引起人们特别注意,人造地球卫星轨道的主要长期摄动有:①地球扁率引起轨道面绕地球自转轴均匀旋转,称为轨道面的进动。当轨道倾角小于90°时,从北极看,进动是顺时针方向;大于90°时,进动方向是逆时针的;等于90°时,则不转动。进动角速率与轨道长轴、偏心率、倾角有关。②地球扁率引起椭圆长轴在轨道面内均匀转动。转动角速率用近地点幅角的变化率表示。在倾角小于63.4°或大于 116.6°时,近地点幅角均匀增加。在63.4°与116.6°之间时,均匀减小。等于63.4°或116.6°时,不转动。63.4°和116.6°称为临界倾角。③地球扁率引起平近点角的长期变化。卫星在椭圆上运动的平均角速率为360°/T,T为周期。平近点角是卫星经过近地点后以平均角速度运动时所转过的角度,用M表示。这是一个理论角,常用来代替过近地点时刻,而作为轨道要素之一。平近点角的长期变化与轨道大小、偏心率和近地点位置有关,卫星飞行时间越长,变化越大。④大气阻力引起轨道半长轴和偏心率同时衰减,这项长期摄动关系到近地卫星的轨道寿命。周期摄动和短周期摄动使轨道要素呈周期性变化。在精确计算轨道时也须考虑。轨道摄动给计量轨道周期带来麻烦,结果出现几种不同用处的周期。如交点周期是从升交点到再次经过升交点的时间间隔;近点周期是飞行器经过相邻两个近地点的时间间隔;恒星周期是用长半轴根据开普勒第三定律计算出的周期。这三个周期互不相同,彼此可以换算。轨道摄动使得轨道计算复杂化,有些摄动需要设法避免其影响。例如,苏联的“闪电”号通信卫星倾角选为临界角,避免了远地点位置的移动,使得远地点始终在苏联领土上空,这样可保持苏联国内通信时间较长。有时人们也利用摄动力来得到所需要的轨道变化。例如利用轨道面的长期旋转设计出太阳同步轨道,利用大气阻力使卫星返回地面。根据卫星使命选择合适的轨道是轨道设计的主要任务长。根据轨道变化规律可以设计出像太阳同步轨道、地球静止卫星轨道、极轨道、回归轨道等实用的轨道。为了保持轨道精度,卫星需要装设轨道控制系统,用来克服入轨误差和抵消摄动力的影响。
T=2π√(a^3/GM),a为椭圆长半轴。
最简单的是用开普勒第三定律,先算圆周运动的周期,再算椭圆运动的周期。比较科学的算法是开普勒第二定律,具体参考物理竞赛书籍。
补充:
1、从末级火箭推力中止到人造卫星陨落(或返回地面)前,人造地球卫星质心的运动轨迹。它决定于入轨点的位置和入轨速度。运行轨道是一条与开普勒椭圆轨道(见二体问题)相差很小的复杂曲线。常用开普勒椭圆轨道来描述卫星的大致运动。在这一基础上,可以用轨道摄动的方法,进一步求出运行轨道的精确解,得到卫星位置和速度的准确预报,以满足卫星工程的需要。
2、由于地球形状不规则,质量分布也不均匀,对于卫星所受到的吸引力不能用简单表达式描写,常用无穷级数展开式描述。这个级数收敛很慢,说明地球引力是很复杂的。这个力仅与卫星的位置有关,属于保守力。卫星受到的引力加速度是位函数的方向导数。
3、人造地球卫星的实际运行轨道并不是开普勒轨道。由于摄动力的影响,卫星的运动轨道比较复杂。按摄动理论,轨道要素不再是常数。根据轨道要素的变化特点,轨道摄动可以分为长期摄动、长周期摄动、短周期摄动(见航天器轨道摄动)。
有一颗肯定不是地球同步卫星,因为地球同步卫星的高度是固定的。这里可以不管它是不是同步卫星.你应该这样算:F=ma=GmM/r^2,a=v^2/r,即:v^2=GMr/r^2=GM/r.G是引力常数,M是地球质量,再根据动能公式得出的结果不是1:2吗?
由GMm/R^2=m 4π^2 R / T^2得:
T^2=4π^2 R^3 / GM
则周期T的比为:1:3
(我有证明,大家帮我分析下)高分悬赏100 首先卫星发射是通过变轨完成的,没变轨前是做椭圆运动,地球在椭圆的1个焦点上(纸上看就是最左边),那么我的分析是当卫星速度大,所需要的向心力大于万有引力提供的向心力时,卫星做离心运动(轨迹是椭圆),然后根据机械能守恒,越偏离地球卫星速度越小,但万有引力不变,能不能说卫星是因为速度变小根据F=mv�0�5/R,所需的向心力变小,在万有引力(实际向心力)不变的情况下,做减速和近心运动?我之所以疑问的是椭圆根据F=mv�0�5/R,这个“R”是怎么变化的?椭圆是对称的,在卫星离心的轨道上,是不是有2点“R”相同?且会不会出现所需的向心力等于万有引力?有的话那一点在哪?远地点时万有引力和向心力的关系是什么(哪个大哪个小)?椭圆近心轨道为什么又会完整(可不可能出现还没运动到发射点就又离心了)?
轨道半径是指两球体体心之间的距离
椭圆线速度(角速度)<圆型轨道的线速度(角速度)
椭圆加速度=圆形轨道的加速度
椭圆周期<圆形轨道周期
另外 同高三考生, 高考加油!!!!
关于 关于卫星椭圆轨道的理论解释?(我有分析帮我完善和改正下) 和 人造地球卫星轨道的运行定律 的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。 关于卫星椭圆轨道的理论解释?(我有分析帮我完善和改正下) 的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于 人造地球卫星轨道的运行定律 、 关于卫星椭圆轨道的理论解释?(我有分析帮我完善和改正下) 的信息别忘了在本站进行查找喔。