人造衛星為什么能繞地球運行,而不掉下來?
因為有地球引力的作用。20
這是因為地球衛星在高速運動達到了第一宇宙速度,宇宙速度是指物體達到11.2千米/秒的運動速度時能擺脫地球引力束縛的一種速度。在擺脫地球束縛的過程中,在地球引力的作用下它并不是直線飛離地球,而是按拋物線飛行。脫離地球引力后在太陽引力作用下繞太陽運行。若要擺脫太陽引力的束縛飛出太陽系,物體的運動速度必須達到16.7千米/秒。那時將按雙曲線軌跡飛離地球,而相對太陽來說它將沿拋物線飛離太陽。
人類的航天活動,并不是一味地要逃離地球。特別是當前的應用航天器,需要繞地球飛行,即讓航天器作圓周運動。眾所周知,必須始終有一個力作用在航天器上。其大小等于該航天器運行線速度的平方乘以其質量再除以公轉半徑,即F=mv^2/R.在這里,正好可以利用地球的引力。因為地球對物體的引力,正好與物體作曲線運動的離心力方向相反。 經過計算,在地面上,物體的運動速度達到7.9千米/秒時,它所產生的離心力,正好與地球對它的引力相等。這個速度被稱為環繞速度。
其實衛星一直在往下掉,只是由于衛星往下掉時,同時又在快速地往前跑,而地球是圓的,往前跑時,衛星往下掉的高度會增大。因此只要衛星跑得足夠快,讓往下掉的速度與往前跑而產生的新高度相等,衛星就永遠不會掉下來。
根據向心力和地球引力對等原理可知,具體可查高中課本
人造衛星為什么會繞著地球轉而不是停在太空中或者越
這是因為有地球引力的作用。拋出石頭用力越大、石頭飛出去的速度越高,飛行距離就越遠。如果石頭飛出去時的速度足夠高,飛行時在引力作用下向下彎曲的軌跡與地球彎曲的程度相同,那么這塊石頭在引力作用下向下彎曲了多少,地面也向下彎曲了多少,這塊石頭就不會落回到地面了,就是一顆圍繞地球運行的人造衛星了。
因此,要讓一顆人造衛星不落回地面,就必須給予人造衛星足夠的速度。這個速度就是地球的第一宇宙速度,也叫環繞速度,其大小為7.9千米/秒。
人造衛星的外型
人造衛星的外型多半設計成球型、羽毛球型或陀螺型等流線型,以減少在太空中受到阻力。人造衛星的高度,依照它的功能而有不同。它是以慣性在太空中運轉,受到阻力時,會逐漸下降,而燒毀隕落。所以,為了延長它的壽命,通常都盡量射高一點。
要把人造衛星戲上幾百乃至幾萬公里的高空,必須要有強大的火箭發動機,以及優良的高能燃料作為推進劑;由於火箭的噴氣速度很高,火箭的外殼及發動機的噴口都需用特材料制造;此外,在制造火箭體的外殼時,還需要注意到它的形體均勻完整問題。因為如果火箭體的外殼稍有皺紋或裂痕,或是對稱幾何的形狀結構上稍有偏差,那麼,當火升空時,高速的摩擦力就會使火箭體的外殼粉身碎骨。
人造衛星的外型多半設計成球型、羽毛球型或陀螺型等流線型,以減少在太空中受到阻力。人造衛星的高度,依照它的功能而有不同。它是以慣性在太空中運轉,受到阻力時,會逐漸下降,而燒毀隕落。所以,為了延長它的壽命,通常都盡量射高一點。
要把人造衛星戲上幾百乃至幾萬公里的高空,必須要有強大的火箭發動機,以及優良的高能燃料作為推進劑;由於火箭的噴氣速度很高,火箭的外殼及發動機的噴口都需用特材料制造;此外,在制造火箭體的外殼時,還需要注意到它的形體均勻完整問題。因為如果火箭體的外殼稍有皺紋或裂痕,或是對稱幾何的形狀結構上稍有偏差,那麼,當火升空時,高速的摩擦力就會使火箭體的外殼粉身碎骨。
第一點:衛星繞著地球軌道運行,不會飛出去也不會掉下來,歸根到底都是萬有引力的作用.可以這樣類比,我們拿著繩子一頭綁著石頭用力做繞圈運動,繩子的拉力提供石頭運行的向心力,石頭想要飛出去但是離心力被人限制在某個點上正好達到平衡,天體也是這樣,只不過兩個天體之間的繩子是萬有引力,這個力正好把把天體限制在某個合適的運行軌道以某個速度運行,既不會飛出去也不會被吸進去.想象一下太陽吸引著八大行星在各自不同的軌道上以不同的速度運行.人類發射人造衛星正是這樣的模式.人造衛星通常有同步衛星和低軌道衛星,前者軌道較高運行速度較慢(與地球自轉速度相同),與地球上的某一點始終保持相對靜止,如氣象衛星;后者軌道較低,速度非常快,如軍事偵察衛星.
第二點:衛星會掉下來這很正常,報廢就是壽命到了,人造衛星都是有服務壽命的,人造衛星由于都在距地面800公里左右仍有極稀薄的空氣也因此運行時會有阻力,阻力使得衛星在該軌道上速度慢下來,但是萬有引力并沒有變化,因此離心力不足以平衡地球引力,就會被地球拉回大氣層.至于掉下來的衛星,絕大多數都會在大氣層中燒盡(這也是人們預期的結果),沒燒盡掉到地面的極少.
應該清楚了吧.
人造衛星為什么能環繞地球飛而不掉下來是因為它在高空
現實中并不存在離心力,不掉下來是因為當速度達到第一宇宙速度時,物體在遠地點落向近地點時,重力勢能完全轉化為動能,二從近地點到遠地點則相反,根據能量守恒,沒有能量流逝,物體的運動狀態不變(也就是不受平衡力以外的力)。所以不掉下來
高速繞地飛行產生的離心力抵消了絕大部分重力
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