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卫星是离地球越近速度越快,而发射卫星高度越高需要速度越快?

来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/12 09:31:35
卫星是离地球越近速度越快,而发射卫星高度越高需要速度越快?
两者似乎有矛盾,虽然我知道两者不存在什么矛盾,但要怎么解释其中的原理呢?
卫星是离地球越近速度越快,而发射卫星高度越高需要速度越快?
不矛盾!
先简单回答一下,这是因为高度越高,卫星的总机械能越大,由能量守恒,所以需要的初始动能就越大,即发射速度越大.离地球近的卫星虽然速度快但其总机械能小.下面是详细解释
1.卫星离地球越近速度是越快,因为卫星离地球越近,其重力加速度也就越大,根据方程：
向心加速度：F（向心力）=(V^2)/r,
重力加速度 g=GM(地球)/(r^2),
又 F(向心力)=mg
得出 v^2=GM/r ------------------------(1)
可见,卫星 速度的平方 与 轨道半径 成反比 ,即离地球越近速度越快.
其中：r——卫星轨道半径,即卫星距地心距离
G——万有引力常数
M——地球质量
2.发射卫星高度越高需要速度越快,这个速度 是指的发射初速度,即火箭离开地球时的初速度,根据能量守恒（这里只考虑机械能）,卫星运行时的机械能越高,即要求发射时具有的初始动能越高,即发射速度越大.
而机械能,是动能和势能的总和.
动能是(mv^2)/2,由（1）式得 动能=(GMm/r)/2
这里的势能是引力势能,-GMm/r,零势能点在无穷远处,势能最大为零,r越小势能越小.
机械能=动能+势能=[GMm/r]/2-GMm/r=-（GMm/r)/2
所以 轨道半径越大机械能越大,即需要发射速度越大!
卫星是离地球越近速度越快,而发射卫星高度越高需要速度越快? 关于高一宇宙航行为什么发射速度越大.卫星离地面越高.实际绕地球运行的速度越小? 为什么卫星发射速度越大,反而绕地球运动的速度会越小呢? 多快的速度可以是卫星环绕地球啊 卫星离地球越远它运动的速度越大吗? 多快的速度才能使卫星环绕地球运行? 多快的速度才能让卫星绕地球运行 卫星从较高轨道要通过减速才能进入较低轨道,那为根据定理不是运行轨道越低运行速度就越快吗? 第一宇宙速度是卫星发射上天需要的速度吗?卫星环绕地球做圆周运动是不是根据v=√gr,r小就做近地圆周运动?如果环绕地球是 高1必修物理若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则离地面越近的卫星A速度越B角速度越大C向心加速度越大D周期越长某中子星的质 卫星离地球越远线速度越快还是慢啊 地球自转速度和卫星绕地球转的速度相同吗?那个快?