- 高一物理变轨问题
高一物理变轨问题通常涉及到天体运动和卫星变轨问题。具体包括:
1. 卫星在椭圆轨道上运行时,由于受到大气阻力,轨道半径会逐渐减小,导致万有引力大于向心力,做近心运动,离地面越来越近。
2. 卫星在圆轨道上运行后,受大气阻力影响,使其轨道高度逐渐降低,运行速度增大,动能增大,势能减小,机械能也减小。
3. 卫星在变轨问题中,从低轨道向高轨道变轨时,需要加速,因为需要克服地球对卫星的万有引力做功。同时,加速后卫星的动能增大,可以飞得更高,从而减小由于阻力导致的能量损失。反之,从高轨道向低轨道变轨时,需要减速。
此外,卫星的交变电流的产生、卫星的向心运动和离心运动、卫星的轨道变化与动能的变化、卫星受阻时的变轨问题等也是常见的变轨问题。
请注意,以上内容仅供参考,建议咨询物理老师或者查看相关物理书籍,以获取更全面和准确的信息。
相关例题:
问题:一颗人造卫星在离地面高h处绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,求卫星变轨后做匀速圆周运动的高度。
解析:
1. 已知条件:
人造卫星在离地面高h处绕地球做匀速圆周运动
地球半径为R
地球表面的重力加速度为g
2. 需要求解的问题:卫星变轨后做匀速圆周运动的高度
3. 根据已知条件和问题,可以列出方程:
卫星在离地面高h处绕地球做匀速圆周运动,说明卫星的轨道半径为(R+h),根据万有引力提供向心力,有:
F=GMm/(R+h)^2
其中,G为万有引力常数,M为地球质量,m为卫星质量。
由于地球表面的重力加速度为g,因此有:
F=mg
将两个方程联立,可以得到卫星变轨后做匀速圆周运动的轨道半径为:
r=R^2+h^2-R^2g/(g+GM)
由于卫星变轨后做匀速圆周运动,因此有:
F=mv^2/r
其中,v为卫星的线速度。将这个方程代入第一个方程中,可以得到卫星的线速度v与轨道半径r的关系式:
v^2=(GMm)/(R+h)^3
将这个关系式代入轨道半径的表达式中,可以得到卫星变轨后做匀速圆周运动的轨道半径为:
r=((R+h)^3-R^3)/(g+GM)
因此,卫星变轨后做匀速圆周运动的高度为:
h'=r-R=(R^2+h^2-R^2g/(g+GM))-R=(R^2+h^2-R^3)/(g+GM) - R
答案:(R^2+h^2-R^3)/(g+GM) - R。
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