高考物理 关于同步卫星 关于高中物理地球同步卫星的问题

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-18

  考纲:

  万有引力定律及应用                Ⅱ

  环绕速度                                  Ⅱ

  第二宇宙速度和第三宇宙速度  Ⅰ

  经典时空观和相对论时空观     Ⅰ

  简单地说就是  Ⅱ级要求是可能出现大题的要求,  Ⅰ级要求是只会出现在选在填空题里面的, Ⅱ级要求更高

 

  同步卫星:(相对地面静止的人造卫星)

  1、公转周期与地球自转周期相同,24h(或者说角速度相同)

  2、一定在赤道平面上

  3、离地高度一定

  推导过程如下:

  万有引力提供向心力 R为地球半径,h为人造卫星离地高度,代入实际数值,推算出h=36000Km,这个时候卫星的重力指向地球球心。

 

        近地卫星:在地球表面附近运转的卫星,计算的时候,万有引力提供向心力的时候,半径可带地球半径。

这样再用黄金代换就可以求出v*2=Rg,从而求出卫星发射的最小速度是 v*2=Rg。

 

童鞋你明白了吗?百度不能编辑公式,讲解起来很麻烦,希望你有收获



同步卫星,顾名思义,与地球自传同步,简单的说就是如果观察者站在地面上就会发现这卫星不动。它相对于地球静止于赤道上空,与地球转动的角速度相同。认为这是匀速圆周运动.运转周期24小时地球同步卫星距赤道的高度约为 36000千米,线速度的大小约为3.1公里每秒,这个线速度是最小的发射速度同时也是最大的环绕速度.近地卫星那肯定是与地面相对较近,几百到一两千千米吧。近地卫星的转动半径=地球半径,但是只能用在粗略计算中。离地面越近自然运行速度越快。总结一下就是:近地卫星:转动半径=地球半径
  同步卫星:转动角速度=地球自转角速度
  近地卫星是指轨道在地球表面附近的卫星,计算时轨道半径可近似取地球半径
  同步卫星是指运动周期与地球自转周期相等的卫星,故称为与地球自转同步,叫同步卫星;由于周期相等的原因,卫星总在赤道上空、相对地面静止

他们的区别主要是:地球赤道上的物体受到地球的万有引力和地面的支持力,他们的合力提供向心力,计算方法是:向心力=万有引力-支持力,此处支持力等于物体重力,近似等于万有引力,所以向心力F1很小,几乎可以忽略不计。其向心加速度a1也远小于g。
人造卫星受到的引力全部用来做向心力,所以,近地卫星的向心力F2=引力,远大于赤道上的向心力F1(这两处引力相同),根据向心力公式,可知 a2》a1,w2>w1,v2>v1,这个轨道上的卫星线速度等于第一宇宙速度。
地球同步卫星位于离地面高度大约地球半径6倍的地方,所以引力小于前两个,但全用来做向心力,其转动角速度与赤道上物体相同,由向心力公式可知其F3>F1,a3>a1,V3>V1。
至于近地卫星和同步卫星,由于他们的引力都用来做向心力,而同步卫星离地远,引力小,所以F2》F3,a2>a3,卫星离地越远,线速度和角速度越小,所以V2》V3,W2》W3。

同步卫星和近地卫星一样都的人造卫星,但是它们不是完全一样的。近地卫星和同步卫星都围绕地球做匀速圆周运动,都是万有引力提供它们做匀速圆周运动的向心力。但是,近地卫星的轨道半径接近地球的半径,一般计算时可以认为相等。同步卫星的周期和地球的自转周期一样,所以叫做同步卫星,它有固定的周期,固定的轨道,固定的角速度,固定的线速度,固定的轨道半径,固定的离地高度等等。

高中物理 关于同步卫星~

1这个速度说的是角速度,线速度当然不一样,线速度是和半径成比例关系的,同步卫星和地面的东西有同样的角速度是因为,地球上的物体(除了地球本身)还受相对地面的静摩擦力啊,所以不单受重力和支持力。这就相当于车带着你,你就和车具有相同速度一样。
2在做圆周运动的物体速度变大,向心力不变,那半径肯定是变大的,所以从低轨道进行加速半径会越来越大,然后就能靠近并接触空间站
3这个可能是你理解周期错了,贴着地面的卫星它要做圆周运动,那它的速度就要求很快。你想象一下一个人站在赤道上扔一块砖,如果这个人力气很大,能把砖扔出去绕地球转一圈。假如这块砖绕地球的周期比人还大那不是它会在你后面跑了!人的周期现在是约等于24小时啊!
4这个嘛,你也理解错了,你把它想象成抛物运动了,其实他不是单单受重力的。如果他是在太空先是做圆周运动再做近心运动的话那也要先减速,因为他要脱离原轨道,除了加速就是减速,前面说了加速的话是做离心运动。但是他减速后速度方向就变了这是他如果停止减速的力(只受重力),那它肯定是要加速了,加速到一定速度就会在另一个近地轨道上作绕地运动,实际情况是它还受空气阻力,所以它不可能做近地圆周运动。

不矛盾,你的解法是对的。 同步卫星,周期和地球自转一样 那么角速度自然也是一样的。 欢迎采纳


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