衞星變軌時引力勢能的變化

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衞星變軌時引力勢能的變化

衞星變軌時的離心運動與變軌後的圓周運動的區別眾所周知,衞星從低軌道向高軌道變軌時,靠自身攜帶的能源使其動能增大,從而致使萬有引力不能滿足衞星做圓周運動的向心力,衞星將做離心運動。

待萬有引力提供的向心力重新滿足衞星做圓周運動時,衞星穩定在新的高軌道上。在這一過程中,衞星變軌時增加的動能,逐漸轉化為衞星的勢能,則衞星在新軌道上的勢能增加,動能減小。正像邢文中例5一樣,“嫦娥一號”探月衞星發射後,先在“24小時軌道”上繞地球運行(即繞地球一週需要24小時)然後,經過兩次變軌到達“48小時軌道”和“72小時軌道”最後奔向月球。

如果按圓形軌道計算,並忽略衞星質量的變化,則在每次變軌完成後與變軌前相比,衞星的週期變大,軌道半徑變大,衞星動能減小,引力勢能增大。

這要看是橢圓軌道還是近圓軌道。

如果是近圓軌道的話,加速後動能降低,引力勢能變大。

如果是兩個相切的橢圓軌道,則相切點的引力勢能相同,動能變大。

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