文档介绍：宇宙航行
抛出的石头会落地,为什么卫星、月亮没有落下来?卫星月亮没有落下来必须具备什么条件?
问题:
牛顿人造卫星原理图
牛顿的思考与设想:
抛出的速度v越大时,落地点越远,速度不断增大,将会出现什么结果?
牛顿的设想过程
法一:万有引力提供物体作圆周运动的向心力
法二:重力提供物体作圆周运动的向心力
探究问题一:以多大的速度抛出这个物体,它才会绕地球表面运动,不会落下来?(已知G=×10-11Nm2/kg2 , 地球质量M=×1024kg, 地球半径R=6400km)
(若已知地球表面重力加速度g=,R=6400km)
一宇宙速度
1、第一宇宙速度(环绕速度)v1=.
它是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具
备的速度.
说明:
(1)如果卫星的速度小于第一宇宙速度,卫星将落到地面而不能绕地球运转;
(2)等于这个速度,卫星刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动;
(3),,卫星将沿椭圆轨道绕地球运行,地心就成为椭圆轨道的一个焦点.
2、第二宇宙速度(脱离速度)
这是卫星挣脱地球的引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度.
/s,则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆,太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点.
v2= km/s
3、第三宇宙速度(逃逸速度)
这是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度.
如果人造天体具有这样的速度,就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而飞到太阳系外了.
v3= km/s
探究问题二:
(1)如图所示,a、b、c三轨道中可以作为卫星轨道的是哪一条?
a
b
c
提示:卫星作圆周运动的向心力必须指向地心
(2)这三条轨道中哪一条轨道中的卫星可能和地球自转同步?