关于地球 卫星 轨道的问题. 100分求解人们都知道 月球是地球的卫星. 而地球则是太阳的卫星. 卫星都是围绕着他的主星旋转而不会随意飞入宇宙的其他角落是因为他摆脱不了主星对他的引力
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/25 11:14:51
关于地球 卫星 轨道的问题. 100分求解人们都知道 月球是地球的卫星. 而地球则是太阳的卫星. 卫星都是围绕着他的主星旋转而不会随意飞入宇宙的其他角落是因为他摆脱不了主星对他的引力
关于地球 卫星 轨道的问题. 100分求解
人们都知道 月球是地球的卫星. 而地球则是太阳的卫星. 卫星都是围绕着他的主星旋转而不会随意飞入宇宙的其他角落是因为他摆脱不了主星对他的引力.但是就力的原理来说卫星无法摆脱主星的引力是因为他向外飞的力小于主星的引力.我想知道的是卫星们向着主星之外的地方飞行的力是从何而来?这种力叫做什么?天文学上是怎样解释的? 还有既然有向外飞的力和主星的引力.那这两个力是否是在想等的情况下才会出现卫星? 因为我觉得如果两个力量不相等的话出现的情况就会有两种,一种是卫星离主星越来越近,要么则相反.天文学上是怎样解释的? 还有每个卫星都有自己运行的轨道.这个轨道是怎样形成的? 轨道的位置是固定的么? 以上的问题可能本身就存在着问题和毛病,如果那里提问的不对或者本身我的某些概念就是错误的请帮我改正. 谢谢
关于地球 卫星 轨道的问题. 100分求解人们都知道 月球是地球的卫星. 而地球则是太阳的卫星. 卫星都是围绕着他的主星旋转而不会随意飞入宇宙的其他角落是因为他摆脱不了主星对他的引力
我也只能试着简单地说一下,如果错误,也请指点.
1.不存在一个向外飞的力.从牛顿力学来讲,卫星围绕主星转动是因为卫星与主星之间存在万有引力,而这个万有引力提供的是改变卫星速度方向和速度大小的外力.根据牛顿第二定律,合外力=物质质量*加速度,因为卫星围绕主星做近似的圆周运动(实际是椭圆),并且速度是矢量(有方向和大小),在做圆周运动的时候,瞬时速度方向为该点的切线方向,速度的方向随时都会改变,因此圆周运动是一种变速运动,这个速度的改变,即加速度,即是由万有引力提供的,成为向心力.
2.所谓离心力,是指,当物体做圆周运动的时候,由于初速度和质量都很大,需要的向心力超过了目前合外力能提供的圆心方向的合力,物体就会沿着速度的切线方向飞出.离心力不是一个真实的力,它只是描述一种曲线的运动状态,是由于做圆周运动的物体具有速度和质量,需要很大的向心力来维持这种速度的改变,离心力就表现为物体有一种向外脱离的趋势.但并不存在一个真正的力叫离心力.
3.LZ所谓两个力相等才能出现卫星的想法,是由于受了二力平衡,物体保持静止或匀速直线运动概念的影响.在这里,卫星所有的合力必然指向主星,以此来提供向心力,以维持速度的改变,产生加速度.只不过在此速度的改变最明显的是方向的改变.LZ需要明确的是,速度是矢量,如果方向变化同样是速度变化,需要合外力.因此做圆周运动的卫星并不处于受力平衡的状态.
4.LZ很聪明,说所有的星星会坍塌在一起,为什么现在没有?以前对这个问题的解释是因为宇宙存在很多天体,这些天体相互作用,来自各方面的力都有,因此保持一种相对平衡的状态.不过,在20世纪初被证明为悖论,因为没有办法考察无穷个星,因此可以选择部分星,不管选择多少,就这种引力力量,所有的星都会坍塌在一起.在哈勃发现红移现象以后,即星系看起来都在远离我们而去,且距离越远,远离的速度越高.科学家基本接受了宇宙大爆炸理论,即宇宙最初是一个质量无穷大,体积无穷小的高密度点,有着极高的温度,发生了巨大的爆炸.大爆炸以后,物质开始向外大膨胀.由于惯性,这些星体依然再像外运动,因此目前还没有坍塌在一起.
5.卫星轨道形成为题,不知道LZ是指人造卫星还是天体,如果是人造卫星,它的轨迹是由其质量和初速度控制的.如果是天体,我想这就是所谓的“第一推动”问题,
有个最简单的办法,你拿绳子吊一个重物,然后拿在手里旋转,你看看这两个力是不是平衡。
太阳系目前都比较稳定,不稳定期在很久以前。
Oh!My god!举头三尺有神明,你去问天吧
这个力叫离心力。
在经典力学中,向心力是物体沿着圆周或者曲线轨道运动时的指向圆心的合外力作用力。向心力其实并非一种力,而是合外力作用的一种需求。“向心力”一词是从这种合外力作用所产生的效果而命名的。这种效果可以由弹力、重力、摩擦力中的任何一力而产生。也可以由几个力的合力或几个力的分力提供。
因为匀速圆周运动属于曲线运动,在做匀速圆周运动中的物体也同时会受到与其速度方向不同的合外力...
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这个力叫离心力。
在经典力学中,向心力是物体沿着圆周或者曲线轨道运动时的指向圆心的合外力作用力。向心力其实并非一种力,而是合外力作用的一种需求。“向心力”一词是从这种合外力作用所产生的效果而命名的。这种效果可以由弹力、重力、摩擦力中的任何一力而产生。也可以由几个力的合力或几个力的分力提供。
因为匀速圆周运动属于曲线运动,在做匀速圆周运动中的物体也同时会受到与其速度方向不同的合外力作用。对在做均速圆周运动的物体所产生的是一种拉力,随着物体在圆周轨道上的运动而不停的变动方向。这种拉力总是沿着圆周半径指向圆周的中心,之所以得名“向心力”。因为向心力总是指向圆周中心,然而被向心力所控制的物体是沿着切线的方向运动,所以向心力总是与受控物体的运动方向呈90°的垂直。向心力对其所控物体的控制是运动方向的控制,然而向心力并没有对物体施加力,也没有对物体的速度大小做任何的改变。这就是说向心力并非一种力。
当物体在做非匀速圆周运动时,也就是说具有加速度时,无论运动轨迹半径是否发生变化,在向心方向上都会有向心加速度。这时物体的运动方向就不再是运动曲线的切线方向,而受到向心加速度的影响。
向心力的大小与物体的质量(m)、物体运动圆周半径的长度(r)和角速度(ω)有着关系。
离心力,为一种假想的惯性力,现实中不存在。
当物体作圆周运动时,向心加速度会在物体的座标系产生如同力一般的效果,类似於有一股力作用在离心方向,因此称为离心力。
当物体进行圆周运动,即并非直线运动,亦即物体於非牛顿环境下运动,物体所感受的力并非真实。
两个天体相互运动的公式计算为:mv²/R=GmM/R²
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所谓离心力,那是在非惯性参考系下的叫法。在惯性系下,维持圆形轨道要有速度和向心力,并且方向相互垂直。这里,引力充当了向心力的作用。公式F=v^2/r,这里F是向心力,引力满足时,就是圆形。如果不等,会出现如下情况,引力大于需要的向心力的时候加速,这样半径减小,需要F更大,但速度会变得更快,然后会使控制轨道为圆形的向心力变大,超过引力,这时就会减速。总体表现为椭圆轨道。其实大部分行星轨道都是椭圆的,...
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所谓离心力,那是在非惯性参考系下的叫法。在惯性系下,维持圆形轨道要有速度和向心力,并且方向相互垂直。这里,引力充当了向心力的作用。公式F=v^2/r,这里F是向心力,引力满足时,就是圆形。如果不等,会出现如下情况,引力大于需要的向心力的时候加速,这样半径减小,需要F更大,但速度会变得更快,然后会使控制轨道为圆形的向心力变大,超过引力,这时就会减速。总体表现为椭圆轨道。其实大部分行星轨道都是椭圆的,牛顿解决了这种计算的问题。
通俗点说,你扔一石子,速度越快,飞得越远,是曲线轨道,当它的速度足够快的时候,由于地球是圆形,曲线的半径大于地球的轨道时,它就不会落下来,这就是卫星。
再告诉你一点,其实月亮由于潮汐力的原因,与地球的自转方向相反,一直在远离地球,只不过很慢,而地球因此自转速度减慢
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第一,使得“卫星们向着主星之外的地方飞行的力”实际上还是引力。
人们总是想当然的认为这种力应该是离心力。但是如一楼所言,离心力只是想象的力,而不是实际存在的。实际存在的使得卫星脱离主星的力其实是其他宇宙物质(既包括星体,也包括暗物质和暗能量)对于卫星的引力。如果霍金等人预言的反引力物质存在,那么使得卫星脱离主星的力还会包括反引力物质提供的“斥力”。
第二,并不是这两种力平衡...
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第一,使得“卫星们向着主星之外的地方飞行的力”实际上还是引力。
人们总是想当然的认为这种力应该是离心力。但是如一楼所言,离心力只是想象的力,而不是实际存在的。实际存在的使得卫星脱离主星的力其实是其他宇宙物质(既包括星体,也包括暗物质和暗能量)对于卫星的引力。如果霍金等人预言的反引力物质存在,那么使得卫星脱离主星的力还会包括反引力物质提供的“斥力”。
第二,并不是这两种力平衡(就是你说的相等)才会出现卫星。
事实上主星——卫星体系的形成有很多方式。卫星直接在主星轨道上形成的机制尚存在争议。但是,卫星也可以是独立形成而后被主星俘获的,这就需要主星和卫星之间的引力占优势。卫星的轨道基本上都是椭圆的,由此你也应该能够想到,主星和卫星之间的引力大小并不恒定,则你所说的两种力也就不可能始终保持平衡。总之,并不是这两种力平衡才会出现卫星。
第三,卫星的轨道位置不一定的固定的。
关于卫星轨道的形成,我只能说明人造地球卫星的轨道。如果我们把地球看成一个均质的球体,它的引力场即为中心力场,其质心为引力中心。那么,要使人造地球卫星在这个中心力场中作圆周运动,粗俗地说,就是要使卫星飞行的离加加速度所形成的力(离心惯性),正好抵消(平衡)地心引力。这时,卫星飞行的水平速度叫第一宇宙速度,即环绕速度。反过来说,卫星只要获得这一水平方向的速度后,不需要再加动力就可以环绕地球飞行。这时卫星的飞行轨迹叫卫星轨道。卫星轨道平面通过地球中心。如果速度稍大一些,则形成椭圆形轨道,如果达到逃逸速度,则为抛物线轨道,那时它将绕太阳飞行成为人造行星;如果达到第三宇宙速度,则为双曲线轨道,与太阳一样而绕银河系中心飞行了。这只是一种粗略的解释,与主星同步形成的卫星的轨道与其类似,被俘获的卫星的轨道则应该不会存在远离主星的抛物线轨道,但是卫星还可以存在接近主星的抛物线轨道,其形成原因是卫星绕行主星的速度小于环绕速度。
显然,如上所言,卫星的轨道当然也不一定一成不变。例如,月球的轨道实际上就是螺旋线——月球正在逐渐远离地球。
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