高中物理天体运动问题 高中物理天体运动变轨问题
\u89e3\u51b3\u9ad8\u4e2d\u7269\u7406\u5929\u4f53\u8fd0\u52a8\u95ee\u9898\u7684\u6280\u5de7\u5929\u4f53\u8fd0\u52a8\u90e8\u5206\u7684\u7edd\u5927\u591a\u6570\u95ee\u9898\uff0c\u89e3\u51b3\u7684\u539f\u7406\u53ca\u65b9\u6cd5\u6bd4\u8f83\u5355\u4e00\uff0c\u5904\u7406\u7684\u57fa\u672c\u601d\u8def\u662f\uff1a\u5c06\u5929\u4f53\u7684\u8fd0\u52a8\u8fd1\u4f3c\u770b\u6210\u5300\u901f\u5706\u5468\u8fd0\u52a8\uff0c\u6839\u636e\u4e07\u6709\u5f15\u529b\u63d0\u4f9b\u5411\u5fc3\u529b\u5217\u65b9\u7a0b\uff0c\u5411\u5fc3\u52a0\u901f\u5ea6\u6309\u6d89\u53ca\u7684\u8fd0\u52a8\u5b66\u91cf\u9009\u62e9\u76f8\u5e94\u7684\u5c55\u5f00\u5f62\u5f0f\u3002
\u5982\u6709\u5fc5\u8981\uff0c\u53ef\u7ed3\u5408\u9ec4\u91d1\u4ee3\u6362\u5f0f\u7b80\u5316\u8fd0\u7b97\u8fc7\u7a0b\u3002\u4e0d\u8fc7\uff0c\u8fd8\u6709\u51e0\u7c7b\u95ee\u9898\u4ec5\u4f9d\u9760\u57fa\u672c\u601d\u8def\u548c\u65b9\u6cd5\uff0c\u4f1a\u8ba9\u4eba\u611f\u89c9\u529b\u4e0d\u4ece\u5fc3\uff0c\u751a\u81f3\u5c31\u7b97\u627e\u51fa\u4e86\u7ed3\u679c\u4f46\u4ecd\u5fc3\u5b58\u7591\u60d1\uff0c\u4e0d\u5f97\u8981\u9886\u3002\u8fd9\u5c31\u8981\u6c42\u6211\u4eec\u5fc5\u987b\u4ece\u6839\u672c\u4e0a\u7406\u89e3\u5b83\u4eec\u7684\u672c\u8d28\uff0c\u628a\u63e1\u89e3\u51b3\u7684\u5173\u952e\uff0c\u4e0d\u4ec5\u8981\u77e5\u5176\u7136\uff0c\u66f4\u8981\u77e5\u5176\u6240\u4ee5\u7136\u3002
\u3000\u3000\u4e00\u3001\u53d8\u8f68\u95ee\u9898
\u3000\u3000\u4f8b\uff1a\u67d0\u4eba\u9020\u536b\u661f\u56e0\u53d7\u9ad8\u7a7a\u7a00\u8584\u7a7a\u6c14\u7684\u963b\u529b\u4f5c\u7528\uff0c\u7ed5\u5730\u7403\u8fd0\u8f6c\u7684\u8f68\u9053\u4f1a\u6162\u6162\u6539\u53d8\u3002\u6bcf\u6b21\u6d4b\u91cf\u4e2d\u536b\u661f\u7684\u8fd0\u52a8\u53ef\u8fd1\u4f3c\u770b\u4f5c\u5706\u5468\u8fd0\u52a8\uff0c\u67d0\u6b21\u6d4b\u91cf\u536b\u661f\u7684\u8f68\u9053\u534a\u5f84\u4e3a \uff0c\u540e\u6765\u53d8\u4e3a \uff0c\u4ee5 \u3001 \u8868\u793a\u536b\u661f\u5728\u8fd9\u4e24\u4e2a\u8f68\u9053\u4e0a\u7684\u7ebf\u901f\u5ea6\u5927\u5c0f\uff0c \u3001 \u8868\u793a\u536b\u661f\u5728\u8fd9\u4e24\u4e2a\u8f68\u9053\u4e0a\u7ed5\u5730\u7403\u8fd0\u52a8\u7684\u5468\u671f\uff0c\u5219\uff08 \uff09
\u4f60\u597d\uff0c\u6211\u6765\u4e3a\u4f60\u89e3\u7b54\uff1a
\u536b\u661f\u4ece\u4f4e\u8f68\u9053\u5230\u9ad8\u8f68\u9053\uff0c\u536b\u661f\u5728\u505a\u79bb\u5fc3\u8fd0\u52a8
\u536b\u661f\u5728\u539f\u6765\u8f68\u9053\u4e0a\u505a\u5300\u901f\u5706\u5468\u8fd0\u52a8\u65f6\uff1a\u4e07\u6709\u5f15\u529b\u7b49\u4e8e\u6240\u9700\u7684\u5411\u5fc3\u529b
\u5373\uff1a F = mv^2/r
\u8981\u53d8\u8f68\u9053\uff1a\u4e07\u6709\u5f15\u529b\u6ca1\u53d8\uff0c\u53ea\u80fd\u6539\u53d8\u901f\u5ea6
\u52a0\u901f\uff1a\u536b\u661f\u5728\u539f\u8f68\u9053\u4e0a\u505a\u5300\u901f\u5706\u5468\u8fd0\u52a8\u9700\u8981\u7684\u5411\u5fc3\u529b mv^2/r \u53d8\u5927
\u800c\u5b9e\u9645\u6307\u5411\u5706\u5fc3\u7684\u4e07\u6709\u5f15\u529b F \u6ca1\u53d8
\u6240\u4ee5\u6709\uff1a F < mv^2/r
\u536b\u661f\u5c06\u79bb\u5fc3\u5230\u9ad8\u8f68\u9053
\u53cd\u77e5\uff1a
\u51cf\u901f\u65f6\uff1aF \u6ca1\u53d8\uff0c\u4f46 mv^2/r \u53d8\u5c0f\uff0cF \u3009mv^2/r
\u536b\u661f\u8fd1\u5fc3\u5230\u4f4e\u8f68\u9053\u4e0a
说能量相等是说，同一个轨道面上，处处相等。圆形轨道当然很好理解，到了椭圆轨道，抛物线轨道，双曲轨道，卫星的总的能量都是守恒的。
从一个轨道跳到另一个轨道，当然不可能无缘无故就能随便跳跃，得外力做工才行啊。要不然，卫星不就不用什么发动机，随便在宇宙翱翔了么~~
举个例子，卫星在圆形低轨道A，在某一点p加速，这就跳到椭圆轨道B，这个轨道P点的速度最大（近地点），而在椭圆轨道另一侧的点a速度最小（远地点）。由于在同一个高度的p点加速了，所以椭圆轨道B在p处的速度大于圆轨道A在p处的速度，而势能相等，也就是B轨道能量大于A。
又在远地点a再一次加速，跳到圆形高轨道C，同理，轨道C在a点的速度大于椭圆轨道B在a点的速度，也就是C轨道能量大于B
比较两个圆轨道A和C，用v=根号GM/r来判断，C的速度小于A，但C的能量是大于A的
v增大，做离心运动，在离心运动的过程中，要克服万有引力做功，所以速度要减小。
开始的v增大，是瞬时增大（比如火箭点火，使速度增大），而后面速度减小，是指离心运动过程中。 这里 对应了两个不同的过程，所以并不矛盾。
我们打个比方，就好像汽车在路面匀速行驶，突然加大油门，速度会增大。然后关闭发动机，在之后的过程中，由于克服阻力做功，速度会减小。
速度v 增大 动能增大 v增大 离心远运动 r增大 重力势能增大 机械能= 势能+动能
速度v增大肯定是有原因喇 实际原因能可能是引擎啊等等啊 但是现在高中物理考虑的只是改变条件 是一个近似模型
绛旓細涓嶈闈欐杞ㄩ亾鍗槦锛岃繕鏄叾浠栬建閬撳崼鏄燂紝鍙鏄棤鍔ㄥ姏鍗槦锛屽叾鍚戝績鍔犻熷害閮芥槸鍦板績寮曞姏鎻愪緵鐨勩傛墍浠ワ紝瀵瑰崼鏄熸潵璇达細鍚戝績鍔犻熷害=锛堣杞ㄩ亾楂樺害涓嬬殑锛夐噸鍔涘姞閫熷害 浣嗘垜浠煡閬擄紝涓囨湁寮曞姏鍏紡涓猴細鍙樻崲涓涓嬶紝寰楀埌锛氫竾鏈夊紩鍔涘父鏁癎鎭掑畾锛屽湴鐞冭川閲廙鎭掑畾锛屽崼鏄熸墍鍙楅噸鍔涘姞閫熷害涓庡崼鏄熻建閬撳崐寰勭殑骞虫柟鎴愬弽姣斻傛墍浠ワ紝鍗槦瓒...
绛旓細鏄剧劧w1=2*w2锛堜竴鍙疯閫熷害鏄簩鍙蜂袱鍊嶏級锛屽甫鍏ュ緱 GM/r^3=w^2锛屾帹鍑簉^3=GM/w^2,鍗 r1/r2=1/4^(1/3);鎺ㄥ嚭 v1/v2=w1*r1/(w2*r2)=2^(1/3)>1 鎵浠ヤ竴鍙风嚎閫熷害澶т簬浜屽彿锛堟缁撹鍗虫槸寮鏅嫆绗笁瀹氬緥锛夊崼鏄熷崌绌烘墍闇鑳介噺涓哄崼鏄熻建閬撳娍鑳戒笌鍗槦杩愬姩鍔ㄨ兘涔嬪拰銆傚嵆P=锛1/2锛塵v^2-GMm/r....
绛旓細棰樹腑鏈鍚庝竴鍙ワ紝搴旇鏄绠楃墿浣撳湪鈥滆丹閬撯濆鐨勯噸鍔涖傚湪涓ゆ瀬锛屼竾鏈夊紩鍔涙彁渚涢噸鍔涖傦紙娌℃湁鈥滆嚜杞濈殑褰卞搷锛夊湪璧ら亾锛屼竾鏈夊紩鍔涙彁渚涢噸鍔涘拰鍚戝績鍔涖傦紙鏈夆滆嚜杞濈殑褰卞搷锛変袱鏋佸锛欸mM/R²=F---(1)璧ら亾澶勶細GmM/R²=F'+m(2蟺/T)²R---(2)澶╀綋璐ㄩ噺锛歁=蟻V=蟻[4蟺R³/3]=4...
绛旓細浠庝竴杞ㄩ亾鍒颁簩杞ㄩ亾锛屽濞ヤ簩鍙锋槸鍔犻燂紝浣滅殑鏄蹇杩愬姩锛屽彲浠ュ垽鏂姏鐨勬柟鍚戜笌杩愬姩鏂瑰悜涓洪挐瑙掞紝鎵浠ヤ粠鍦2杞ㄩ亾涓婏紝浠嶣鑷矨鐪奸嗘椂閽堜负鍑忛熻繍鍔紝A鐐圭殑閫熷害姣擝澶勫皬锛屾墍浠ヨ鎯冲湪3杞ㄩ亾鍋氫竴瀹屾暣鐨勫寑閫熷渾鍛ㄨ繍鍔紝灏辫鏈夋洿澶х殑鍚戝績鍔涳紝鎵浠ュ湪A澶勫姞閫燂紝浠ヨ幏寰楁洿澶х殑鍔犻熷害锛屽湪3杞ㄩ亾鍖閫熷渾鍛ㄨ繍鍔 ...
绛旓細澶╀綋杩愬姩楂樹腑鐗╃悊鍏紡濡備笅锛氶珮鑰鐗╃悊澶╀綋杩愬姩鍏紡鏄疶^2/R^3锛滽銆傚ぉ浣撹繍鍔ㄦ槸鎸囧畤瀹欎腑鍚勭被澶╀綋鍙戠敓鐨勮繍鍔ㄣ傚ぉ浣撴槸瀹囧畽闂村悇绉嶆槦浣撶殑閫氱О銆傚お闃崇郴涓殑澶╀綋鍖呮嫭澶槼銆佽鏄熴佸崼鏄熴佸綏鏄熴佹祦鏄熶互鍙婅鏄熼檯寰皬澶╀綋绛夈傚彟澶栭摱娌崇郴涓殑澶╀綋鏈夋亽鏄熴佹槦鍥佹槦浜戜互鍙婃槦闄呯墿璐ㄧ瓑銆傛渤澶栨槦绯绘槸鍜岄摱娌崇郴鍚屾牱搴炲ぇ鐨勫ぉ浣撱傝繕鏈...
绛旓細鍔犻熷害绛変簬瑙掗熷害鐨勫钩鏂逛箻浠ュ崐寰勶紝鐢变簬鍦扮悆鐨勮閫熷害鏄笉鍙樼殑锛屾墍浠ヤ粬浠殑閫熷害涔嬫瘮灏辨槸鍗婂緞涔嬫瘮锛岃璧ら亾鍗婂緞涓篟锛屽寳绾60搴︾殑鍗婂緞涓篟cos60.鎵浠1:a2=R:Rcos60=2:1
绛旓細鐢盙Mm/r^2=m4蟺^2r/T^2 r^3=GMT^2/4蟺^2 r1/r2=(T1/T2)^2/3 缁忚繃N骞达紝璇ヨ鏄熶細杩愯鍒版棩鍦拌繛绾跨殑寤堕暱绾夸笂锛屽湴鐞冩瘮琛屾槦澶氳浆浜嗕竴鍛紝鍗宠鏄熻浆浜哊-1鍛 鎵浠ヨ鏄熺殑鍛ㄦ湡鏄疦/(N-1)琛屾槦鍜屽湴鐞冨崐寰勪箣姣攔1/r2=[N/(N-1)]^2/3 ...
绛旓細鐢变竾鏈夊紩鍔涘畾寰 鍗槦鍋氬寑閫熷渾鍛杩愬姩闇瑕佺殑鍚戝績鍔涳紝鐢变竾鏈夊紩鍔涙彁渚 GMm/r^2=mv^2/r 褰撳崼鏄熺敱浜庨熷害鍙樺皬锛岄渶瑕佺殑鍚戝績鍔涘噺灏忥紝鎻愪緵鐨勫悜蹇冨姏澶т簬闇瑕佺殑鍚戝績鍔涳紝涓烘槦搴х浉淇¤繍鍔ㄣ傚悓鏃朵竾鏈夊紩鍔涗綔姝ｅ姛鍔ㄨ兘澧炲ぇ閫熷害澧炲ぇ銆傝繖骞朵笉鐭涚浘 杩欓鐨勫叧閿槸锛屽崼鏄熺殑杞ㄩ亾鍗婂緞瓒婂ぇ锛屾満姊拌兘瓒婂ぇ锛屽彂灏勬椂鎵闇鑳介噺瓒婂ぇ...
绛旓細浠ヤ竴涓亽鏄熺郴涓轰緥銆傝鏄熷湪涓囨湁寮曞姏鐨勪綔鐢ㄤ笅缁曟亽鏄杩愬姩锛屽叾杩愬姩杞ㄨ抗鍙兘鏈変笁绉嶆儏鍐碉紝鍒嗗埆鏄細妞渾杞ㄩ亾 鎶涚墿绾胯建閬 鍙屾洸绾胯建閬 濡傛灉琛屾槦鐨勫垵濮嬮熷害姣旇緝澶ф垨绂绘亽鏄熻窛绂昏緝杩滐紝鍒欏彲鑳藉舰鎴愭姏鐗╃嚎杞ㄩ亾鎴栧弻鏇茬嚎杞ㄩ亾銆傚鏋滆鏄熺殑鍒濆閫熷害姣旇緝閫備腑鎴栫鎭掓槦鐨勮窛绂绘瘮杈冮備腑锛屽垯鍙兘褰㈡垚妞渾杞ㄩ亾銆傚渾鏄き鍦嗙殑鐗规畩鎯呭喌锛岃繖绉...
绛旓細棣栧厛涓鐐癸紝涓嶅悓鍗槦杞ㄩ亾鐨勮兘閲忎笉鐩哥瓑 璇磋兘閲忕浉绛夋槸璇达紝鍚屼竴涓建閬撻潰涓婏紝澶勫鐩哥瓑銆傚渾褰㈣建閬撳綋鐒跺緢濂界悊瑙ｏ紝鍒颁簡妞渾杞ㄩ亾锛屾姏鐗╃嚎杞ㄩ亾锛屽弻鏇茶建閬擄紝鍗槦鐨勬荤殑鑳介噺閮芥槸瀹堟亽鐨勩備粠涓涓建閬撹烦鍒板彟涓涓建閬擄紝褰撶劧涓嶅彲鑳芥棤缂樻棤鏁呭氨鑳介殢渚胯烦璺冿紝寰楀鍔涘仛宸ユ墠琛屽晩銆傝涓嶇劧锛屽崼鏄熶笉灏变笉鐢ㄤ粈涔堝彂鍔ㄦ満锛岄殢渚垮湪瀹囧畽...
