1樓:匿名使用者
在經典力學中專門有一章講 有心力場,專門有幾節講 平方反比有心力場。其中一定有你想要的東西,(包括二次曲線軌道匯出,能量與軌道種類的關係,橢圓軌道下的克卜勒定律,三種宇宙速度的匯出)有書的話去找找。
有心力場中的守恆量是角動量,由此引出的是 等效勢 概念,是這一章的精髓。
關於平方反比有心勢場中軌道的計算 由 比耐公式 給出。
我大概幫你找了一下比耐公式匯出圓錐曲線的過程,這份是抄自別處的:
比納公式的匯出:
考慮一有心力作用在一質點上,由極座標運動方程得 f(r) == m d^2 r / dt^2 - m ω^2 r (1)
由角動量守恆定律得 m ω r^2 == l (2)
將(2)代入(1),消去ω,得 f(r) == m d^2 r / dt^2 - l^2 / (m r^3) (3)
引入引數 u == 1 / r
則 dr / dt == dr / du * du / dθ * dθ / dt == - l / m * (du / dθ) (4)
則 d^2 r / dt^2 == - l^2 u^2 / m^2 * (d^2 u / dθ^2) (5)
將(5)代入(3),則有
f(r) == - l^2 u^2 / m * (d^2 u / dθ^2) - l^2 u^3 / m (6)
此即比耐公式。
對於天體運動的特殊情況,有 f(r) == - g m m u^2 (7)
將(7)代入(6),化簡得
d^2 u / dθ^2 + u - g m m^2 / l^2 == 0 (8)
容易看出該方程是一簡諧運動,其解為
u - g m m^2 / l^2 == (2 m e)^(1/2) / l * cos θ (9)
代入 u == 1 / r , 得
r == pe / (1 + e cos θ) (10)
其中 e == l (2 m e)^(1/2) / (g m m^2) , p == l / (2 m e)^(1/2)
容易看出該軌跡即為一圓錐曲線
有心勢場中處理問題都是用極座標的
中間用到了微分方程分離變數
感興趣的話自己用我告訴你的關鍵字再找找。
2樓:匿名使用者
其實就是能量守恆而已,動能與勢能的轉化,在不同階段加速
函式圖與建立的座標有關
你想發射衛星?
衛星橢圓軌道的週期計算公式
3樓:匿名使用者
你是來想自己推導還是直接源需要結論
如果要推導:bai
(你需要du具有大學知識)zhi
一、放棄克卜勒定律,因為本科之
dao後的天體物理學裡面已經嚴格證明,克卜勒定律是個近似特例,不能經受住嚴格的天體動力學分析。
二、天體二體運動等效成單體圍繞恆定中心體運動三、以長短軸為座標,進行運動向量投影分析,列出微分方程並求解。(一定是能嚴格求解的)。
如果你想直接要答案,繼續追問。
4樓:張冉好孩子
1.克卜勒第三定律:t2/r3=k(=4π2/gm){r:軌道半徑,t:週期,k:常量(與行星質量無關,取決於中心天體的質量)}
2.萬有引力定律:f=gm1m2/r2 (g=6.67×10-11n*m2/kg2,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:gmm/r2=mg;g=gm/r2{r:天體半徑(m),m:天體質量(kg)}
4.衛星繞行速度、角速度、週期:v=(gm/r)1/2;ω=(gm/r3)1/2;t=2π(r3/gm)1/2{m:中心天體質量}
5.第一(
二、三)宇宙速度v1=(g地r地)1/2=(gm/r地)1/2=7.9km/s;v2=11.2km/s;v3=16.7km/s
6.地球同步衛星gmm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/t2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,f向=f萬;
(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等;
(3)地球同步衛星只能執行於赤道上空,執行週期和地球自轉週期相同;
(4)衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、週期變小(一同三反);(5)地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9km/s。
5樓:匿名使用者
p 週期
a 半長軸
比例係數可從圓周運動那求出
6樓:匿名使用者
θ/2π等於?關於物理。
7樓:無間十陽
跟圓周運動公式一樣,只是把r改成a
橢圓軌道衛星那四個點的速度怎麼算? 20
8樓:匿名使用者
這樣說是不可以的,衛星在橢圓上運動速度大小是變化的,因此要說清在橢圓上哪一點的速度,比如可以說衛星在近地點的速度衛星變軌問題中的速度如圖所示,v1q指衛星在1軌道q點的速度,v2p指衛星在2軌道p點的速度,即由1軌道變到3軌道,經歷先加速(發動機工作)在減速(萬有引力做負功再加速(發動機工作)進入3軌道的速度要比1軌道小,希望對你有所幫助。
衛星執行軌道為什麼是橢圓的 15
9樓:佐佐木阿木
根據牛頓力學,衛星的軌道為圓錐曲線,即橢圓、拋物線(脫離地球引力)、雙曲線(脫離太陽引力)。
其中橢圓軌道的一種特殊情況是圓軌道,這一軌道要求衛星的高度嚴格對應軌道速度(如貼地飛的話就是7.9km,具體用m*g=v*v*(r+h)方程求解)。
如果衛星的高度和速度不滿足正圓軌道所需的嚴格對應關係,就會變成「不完美」的橢圓。
但如果要把衛星軌道調整成正圓,就要消耗燃料進行精確變軌,所以除非沒必要不然不會特意調成完美圓軌道。很多衛星出於增加經過某些地區上空時間的需要,還會特意採用偏心率較高的橢圓軌道。
10樓:匿名使用者
你是在問為什麼不是正圓?因為還有多種多樣的進動和攝動啊 說橢圓也是乙個簡單的說法而已
11樓:孫悟空中
因為地球是橢圓 地球繞太陽的軌道也是橢圓的
衛星軌道的形狀都是橢圓嗎,人造衛星的軌道為什麼是橢圓的?
圓的從bai各方面來說都不如 du橢圓的好,橢zhi圓的有利於通訊,偵 dao察等,假如衛星是圓形軌道 回,衛星答的覆蓋面積和偵察高度始終不變,後果可想而之,那美國就不用偵察衛星了,普通的衛星和偵察衛星一樣了,還研究偵察衛星做什麼?衛星運動軌跡為什麼是橢圓?衛星運動的軌道是橢圓是因為衛星與地球之間的...
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