牛頓的猜想:在高山上,平抛一物體,物體會落地,如果增加平抛初速度,會出現什麼現象?在地球上抛出的物體,當它的速度足夠大時,物體就永遠不會落到地面上,它将圍繞地球旋轉,成為一顆繞地球運動的人造地球衛星。簡稱人造衛星。
第一宇宙速度(環繞速度):它是将人造衛星發射到天上繞地球做勻速圓周運動最小發射的速度. v1=7.9km/s.說明: (1)指衛星在地面附近離開發射裝置的初速度,一旦發射後再無能量補充;(2)如果發射衛星的速度小于第一宇宙速度,衛星将落到地面而不能繞地球運轉;
第二宇宙速度:當發射的速度等于或大于11.2km/s時,物體就會脫離地球的引力,不再繞地球運行,将繞太陽運行。我們把這個速度叫第二宇宙速度。
第三宇宙速度:如果發射的速度等于或大于16.7km/s,物體就可以擺脫太陽引力的束縛,飛到太陽系以外的宇宙空間去。我們把這個速度叫第三宇宙速度。
人造衛星的軌道:衛星繞地球做勻速圓周運動時,是地球的引力提供向心力,衛星受到地球的引力方向指向地心,而做圓周運動的向心力方向始終指向圓心,所以衛星圓周運動的圓心和地球的地心重合。這樣就存在三類人造地球衛星軌道:①赤道軌道,衛星軌道在赤道平面,衛星始終處于赤道上方;②極地軌道,衛星軌道平面與赤道平面垂直,衛星通過兩極上空;③一般軌道,衛星軌道和赤道成一定角度。
近地衛星:指衛星軌道半徑近似等于地球半徑,即貼近地表
同步衛星:指相對于地面靜止的人造衛星,它跟着地球轉,同步地球做勻速圓周運動,其周期T=24h。1、定周期:同步衛星相對地球靜止,所以同步衛星周期等于地球自轉周期T=24h
2、定軌道平面:因為地球在不停自轉,同步衛星要想相對地球靜止,軌道平面和赤道在同一平面内
3、頂高度:同步衛星距地球表面高度一定分析如下
不同衛星的比較:當衛星繞同一個中心天體做勻速圓周運動時,r越小,a、v、ω越大,T越小即:低軌高速小周期。
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