在围绕地球运动时,航天器的运动轨迹有几种?
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航天器在轨道平面内运动轨迹的形状为以地心为焦点的圆锥曲线。视轨道偏心率的不同,轨道形状可以为圆、椭圆、抛物线或双曲线的一叶。在轨道偏心率等于0时,轨道形状为圆;在轨道偏心率大于0且小于1时,轨道形状为椭圆;在轨道偏心率大于1时,轨道形状为双曲线。前两种情况,航天器环绕地球运行,其中圆可以看成椭圆的特殊情况;后两种情况,航天器将飞离地球引力场。
只有圆轨道 无其他轨道可能
选D轨道动力学:圆形轨道与椭圆形轨道
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前面已经经常提到了“轨道”这个词,那么轨道是什么呢?我们知道地球总是围绕着太阳在做着公转运动,如果把每一时刻地球中心的位置用直线连起来,就出现一个椭圆形的轨迹,通常就把它称为轨道。事实上太空中运动的任何天体都有自己的运行轨道,科学家们经过不断观察与研究,建立了轨道动力学,为航天器在太空中的运动提供了理论基础。轨道动力学要经过严格的数学推导,这些推导决不是几页纸可以表述的,大多数人面对这些推导绝对都会望而却步,但你不用担心下面的内容你会看不懂,只要具备基本的几何学知识就足够
理解这些内容。
圆形轨道与椭圆形轨道
假设你登上华山的东峰,站在朝阳台上,将一块石头水平抛出,会看到它迅速的朝山下坠去,你也许看到它砸在了峰下的某个地方,这时如果你再用力抛出另一块差不多大的石头,如果你还能看到它在山下的落点,那这次的落点一定是比刚才的落点远一些,因为你用了更大的力。
这基于一个事实,地心引力对物体产生向下的拉力,拉力使物体的运动状态发生变化。拉力产生的向下速度相同,因此两块石头从山上到山下的时间也一样。但用的力不同,石头在水平方向运动的速度也就不同,那么相同时间内,它们在水平方向的运动距离必然不同。
再看另一个事实,地球是圆的。在物体下落运动的距离中,地球表面也向下弯曲,那么实际的落点要比在水平面上的落点要远。如果可以让物体的速度足够大,在它朝地面下落1米时,地表亦向下弯曲了1米,它与地表的高度没有变化,这样它就永远不会落地,产生了与地球表面同心的圆形轨道。
保持轨道运动的能力取决于沿地表曲线向前运动的速度,该速度必须保证物体不至于落地才行。由于高度较高的物体比高度较低的物体受到的重力影响要小,因此高度增加时,保证圆形轨道的速度可以降低一些。
如果让物体获得更大速度,在下落1米的时间内,向前运动的距离足以达到地表向下弯曲了2米的地方,这样物体到地表的距离实际上增大了,即高度增加。继续运动则高度不断增加,但由于重力的作用,使上行的物体逐渐慢下来,绕地球半周后,高度最大。接下来物体与地球的高度开始减小,并继续绕地球运动。最后,球又回到原来的位置,恢复原有速度,又开始了一次原来的运动,这样就形成了椭圆轨道。
对椭圆轨道的理解符合我们一般的认识,可以想一想如果你朝空中扔一个石块,它在爬升时开始慢下来,在爬升到最高点时速度最慢,然后它冲向地面速度又开始回升。
椭圆轨道的速度
偏心率值近地点速度
0(圆形)轨道中各点速度相等
0.1远地点速度的122%圆形的105%
0.3远地点速度的186%圆形的114%
0.5远地点速度的300%圆形的122%
0.7远地点速度的567%圆形的130%
0.9远地点速度的1900%圆形的138%
偏心率用来测量椭圆的形状,偏心率越大,椭圆就越扁。椭圆的偏心率在0-1之间,用焦点间距离除以长轴的长度可以算出偏心率。
YOGA就是要把身体的每个部位舒展到极限,而驼背就是因为身体没有得到充分舒展或者长期压力、自卑等而形成的。但是就我个人经验而言,我觉得驼背可以治好,但是本质很难解决。就是说,人可以挺直了,但可能因为年龄太久,脊椎的形状已经没有办法改变,脊椎仍然是弯的。建议征求推拿师的意见。本人曾经接受推拿治疗,偶尔练YOGA。
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火箭飞出地球需要达到什么速度
你好,需要达到第一宇宙速度:7.9千米\/秒,航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的发射速度,也叫环绕速度。达到这个速度后就会成为围绕地球运行的人造卫星。当它达到第二宇宙速度:11.2千米\/秒时,它就能挣脱地球引体,成为绕太阳运行的人造卫星。当它达到第三宇宙速度:16.7千米\/秒时,它就能挣脱...
为什么介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间运动轨道是椭圆?
设想一下。如果航天器的速度比第一宇宙速度略高,它在环绕地球运行时,在经过轨道上某一点时,其速度比第一宇宙速度高,其下落的弧线就不是以地球为圆心的圆,而是曲率半径会略微大于圆半径。沿着这条轨道运行时,它与地面的距离就会变大。但由于航天器的机械能守恒,其运行的动能就会有一部分转变为...
地球在自转,直升机在空中悬停12小时后,会到地球的另一边吗?
地球一直在自转,使得地球上的物体,就连空气,都会被带着高速运动。但地球非常大,而且在太空中运行十分稳定,所以很难觉察到我们一直在高速运动。我们通常会把地表视作静止参照系,导致物体看起来都是静止的。在地表上的直升机本身随着地球转动,当它悬停在空中时,只产生了竖直方向上的力来抵抗重力,并...
高中物理题:生活中的圆周运动
没错,到了一定速度就会出现你说的情况,这个速度叫做第一宇宙速度:物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度。 第一宇宙速度航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度,也叫环绕速度。第一宇宙速度两个别称:航天器最小发射速度、航天器最大运行速度。在一些问题中说,当某航天器...
宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动
①球对宇航员的引力全部作为了人做圆周运动所需要的向心力,此时宇航员处于失重状态,所以①错误,②正确;③地球对宇航员的引力全部作为了人做圆周运动所需要的向心力,产生了向心加速度,并不是地球对宇航员没有引力,所以③错误,④正确;所以选项ABC错误,选项D正确.故选:D ...
实现卫星绕地球运转的基本条件是
实现卫星绕地球运转的基本条件是卫星速度必须要达到7.9km\/s。卫星绕地球运转的条件:1.速度条件 当一个物体围绕地球做匀速圆周运动时,必然产生向外的惯性离心力。如果离心力刚好等于向心力(即重力),这个物体将沿圆轨道绕地球运行而不掉回地面。在这种情况下,这个物体的速度叫环绕速度。大约等于每秒...
因为地球是运动的,所以是不是宇航员出了大气层,呆在原地再返回,就在不...
是的,因为在大气外的话,宇航员绕着地球转的速度小于地球自转速度,所以宇航员与地球运动不同步,即宇航员不会一直处于升空位置的正上方,当然宇航员是通过计算已制定好下落方位的,所以也是不一定的,反正不会一直在正上方,其实出了地球,宇航员就像一颗卫星,月球就是一颗卫星,它相对地球是运动的,但...
宇宙速度一共有几个,光速属于第几宇宙速度
发射速度与宇宙速度之间的关系决定了发射物体的去向:1. 当发射速度v小于第一宇宙速度V1时,发射物体最终会落回地面。2. 当发射速度V1小于或等于v小于第二宇宙速度V2时,发射物体将环绕地球运动,成为地球卫星。3. 当发射速度V2小于或等于v小于第三宇宙速度V3时,发射物体将脱离地球束缚,成为环绕太阳...
研究绕地球运动的航天飞机时能不能被看做质点?
可以把航天飞机看作质点。质点是一种只有质量而没有形状和大小的点,在研究航天飞机的运动时,其大小和形状可以被忽略,因为相对于地球的尺寸来说,航天飞机的尺寸非常小,其形状和大小的变化不会对研究结果产生显著的影响。因此,在研究绕地球运动的航天飞机时,可以将航天飞机看作质点。
飞船绕地球做匀速圆周运动时,宇航员处于完全失重状态时,下列说法正确的...
C对。飞船绕地球做匀速圆周运动时,飞船以及里面的宇航员都要受到地球的万有引力的,选项A错。显然宇航员也是绕地球做匀速圆周运动的,不是处于平衡状态,选项B错。C选项明显正确。D选项明显错。
皇宙利血:[选项] A. 圆轨道 B. 椭圆轨道 C. 双曲线轨道 D. 圆或椭圆轨道
自治区直辖县级行政单位18998079204: 太空轨道是怎么回事?航天器在轨道中飞行,这个轨道是人为设计好的还 ?
皇宙利血: 轨道只是一种形象的说法,其实并无实物,就象sszhyg所说它只是航天器在环绕地球运动时所经过路线的轨迹.当物体(航天器)速度高达可以脱离地球引力时,它即可环绕地球飞行.如果物体保持这一速度飞行,则它就象有固定轨道一样一直在这个轨迹上运行,如果将速度提高后再保持稳定,它就会在更高的固定轨迹(轨道)上运行.所以说,速度是决定轨道高度和保持轨道运行的最重要的条件.
自治区直辖县级行政单位18998079204: 第一艘载人飞船神舟五号在太空飞行了 - ---------. - ?
皇宙利血: A. 21个多小时 A. 更高大,运载能力更大 B. 顽强拼搏 C. 回收区 B. 技术区 A. 气象卫星 D. 圆或椭圆轨道 C. 超高压氧 B. 438,746 C. 20000颗
自治区直辖县级行政单位18998079204: 航天器飞行轨迹与速度 - ?
皇宙利血: 给的信息太少了,不知道你问的是什么.航天器的速度因该是第一宇宙速度. 航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度,也叫环绕速度.第一宇宙速度两个别称:航天器最小发射速度、航天器最大运行速度.在一些问题中说,当某航天器以第一宇宙速度运行,则说明该航天器是沿着地球表面运行的.按照力学理论可以计算出V1=7.9公里/秒. 轨迹可以是椭圆,也可以是圆形
自治区直辖县级行政单位18998079204: 地球同步卫星,人造卫星的运动轨迹 - ?
皇宙利血: 同步即绕地速度同地球自转相同 轨迹应该是固定的 轨迹应该与对地高度有关 卫星运行周期与地球自转周期(23小时56分4秒)相同的轨道称为地球同步卫星轨道(简称同步轨道),而在无数条同步轨道中,有一条圆形轨道,它的轨道平面与地...
自治区直辖县级行政单位18998079204: 航天器的飞行轨迹为什么是曲线??
皇宙利血: 航天器脱离运载火箭后,应该以火箭给予的速度做匀速直线运动,但为什么它们总是做曲线运动,而且在多数情况下,其运行速度还是变化的. 航天器脱离运载火箭做惯性运动后,还受到各种天体引力的作用,这些引力会使航天器的飞行轨迹发生弯曲.如达到第一宇宙速度的航天器,在受到地球引力作用飞行轨迹发生弯曲时,所产生的离心加速度(俗称离心力)与地球对它的引力大小相等、方向相反,因此, 它就始终绕地球作匀速圆周运动
自治区直辖县级行政单位18998079204: 行星际飞行器的运动轨道 - ?
皇宙利血: 行星际飞行器的运动主要是在轨道过渡阶段,这个阶段的轨道设计十分重要.选择什么样的过渡轨道以使能量消耗不大而飞行时间又较短的最优化问题,以及飞行中几次靠火箭推力换轨的轨道过渡问题,都是行星际飞行器动力学的重要问题....
自治区直辖县级行政单位18998079204: 人类发射的航天器卫星,运行轨道是环绕地球、月亮等有远地点近地点,逞椭圆形的? - ?
皇宙利血: 于卫星而言,地球与太阳位于同一侧,引力最大,为近地点,速度最快,位于两侧是引力相互抵消,变小,为远地点,速度最小.
自治区直辖县级行政单位18998079204: 航天器的飞行轨迹为什么是正弦曲线 - ?
皇宙利血: 因为两个物体都在旋转,且旋转平面成一定角度.以地球为参考物体,地球的自转可以等效为卫星沿纬线的旋转,卫星的旋转可以分解为沿经线和纬线的移动,合成后为沿纬线的旋转和经线的移动,即为正弦曲线!