為什麼衛星角速度和地球角不一樣
❶ 為什麼衛星的角速度一定不比地球的角速度小我需要詳細的理論依據
是發射時的的角速度一定不比地球的角速度小
因為人造衛星是從地球上發射的
而發射的方向都是自西向東
地球自轉就是自西向東
所以衛星的角速度一定比地球的角速度大
不過飛遠了就不一定了
只要比同步軌道更高
那周期就會大於24小時
衛星的角速度就比地球的角速度小了
❷ 為什麼地球表面衛星的角速度大於地球表面物體的角速度
因為地球表面物體由地心引力和支持力的合力提供向心力,衛星則只有地心引力提供向心力
❸ 地理:發射到宇宙中的同步衛星為什麼不與地球公轉的線速度和角速度一致
由於人造衛星、宇宙飛船、太空梭的問世,使人們不斷地探索宇宙,為開發宇宙新能源而努力,是當今世界先進的科學領域,近幾年針對人造衛星問題考查的頻率較高,衛星問題與現代科技結合密切,出應用型試題,結合實際,正是今後高考的命題趨勢。現就衛星問題盤點如下,供同學們學習參考。 一、衛星的原理 當地球與物體之間的萬有引力恰好提供物體圍繞地球做勻速圓周運動的向心力時,物體就會圍繞地球永遠運動下去,就成了地球的人造衛星。 二、衛星軌道 衛星運動時,地球對其萬有引力提供向心力,所以衛星的軌道平面必過地球球心。其可能軌道分別如圖1、2、3所示.但衛星不可能位於某一緯度平面上,如圖4所示,原因是衛星僅受一個萬有引力作用,這個萬有引力將分解成垂直地軸的向心力和指向赤道面的分力,由牛頓第二定律可知,衛星將會在該方向上加速而脫離緯度平面。由於地球的自轉,圖2所示衛星軌道平面不可能總和某一經線圈所在平面重合。 三、人造衛星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關系 (1)運動速度:由得,即半徑越大,線速度越小。 (2)角速度:由得,即半徑越大,角速度越小。 (3)周期:由得,即半徑越大,周期越長。 (4)向心加速度:得,即半徑越大,向心加速度越小。也為該處的重力加速度。 從以上各式可以看出:人造地球衛星的周期、線速度、角速度與它所在的軌道相對應,與衛星本身的質量無關,即同一軌道上的衛星具有相同的周期、線速度、角速度及加速度。 四、同步地球衛星(通訊衛星) (1)所謂的同步地球衛星就是相對地球靜止的和地球具有相同周期的衛星,T=24小時。 (2)同步地球衛星必位於赤道的上方,相對地面的高度為定值,與地球的自轉方向相同。 五、宇宙速度 (1)由知,當衛星繞地球近表上空運行時,半徑最小,運行速度最大,稱為第一宇宙速度,其大小為。若衛星的發射速度小於第一宇宙速度,則衛星所受萬有引力大於衛星所需向心力而使衛星落回地球。因此,發射衛星的最小速度不能小於第一宇宙速度,所以說第一宇宙速度是衛星發射的最小速度,是衛星運行的最大環繞速度。這里的規律同樣適用於其它星體。 (2)衛星能掙脫地球引力的速度,稱為第二宇宙速度(脫離速度),其大小為。 (3)衛星能掙脫太陽引力的速度,稱為第三宇宙速度(逃逸速度),其大小為。 六、衛星的發射、回收和對接 (1)衛星的發射速度要求大於或等於,小於。 衛星的高度越高,要求發射的速度就要越大,在上升過程機械能守恆,動能轉化成勢能,速度逐漸減小,到達該軌道的速度都要比低軌道的速度小,同一衛星所在處的軌道越高,機械能越大。 (2)發射同步衛星一般採用變軌發射的方法 首先利用第一級火箭將衛星送到180—200km的高空,繞地球做勻速圓周運動,該軌道為停泊軌道A。當到達赤道上空時,第二、三級火箭點火,此時衛星的速度增加,萬有引力不足以提供向心力而發生離心運動,進入赤道平面內的橢圓軌道B。當衛星到達最遠點時,恰好到達同步軌道c,由於克服地球引力做功速度減小,萬有引力大於所需的向心力,因而要在該處啟動衛星發動機,提高衛星的速度,使萬有引力恰好提供向心力,衛星就停留在同步軌道c上,如圖5所示。 (3)衛星的對接和回收 衛星對接:由於衛星的運動僅有萬有引力控制,同軌道衛星速率相同,加速則發生離心而高於本軌道,因而要求從低軌道上加速才能實現對接。 衛星的回收:衛星在圓軌道上正常運行時,萬有引力恰好提供向心力,要想回收則必需產生一個指向地心的加速度。因而只有先將衛星減速後,萬有引力提供向心力後還可以產生一個指向地心的加速度,回收過程中由於重力做功,速度不斷增大(可見減速是瞬時的,最終速度增加),角速度增加,周期減小,加速度越來越大。 七、典例分析 例1地球赤道上有一物體隨地球一起自轉做圓周運動,所受的向心力為,向心加速度為,線速度為,角速度為;繞地球表面附近做圓周運動的人造衛星(高度可忽略)所受的向心力為,向心加速度為,線速度為,角速度為;地球同步衛星所受的向心力為,向心加速度為,線速度為,角速度為;地球表面重力加速度為g,第一宇宙速度為,假設三者質量相等,則( ) A. B. C. D. 解析:對在赤道隨地球自轉的物體有,對近地衛星有。對同步衛星有,由於同步衛星軌道半徑大,有。又由於赤道物體與同步衛星具有相同角速度,所以;由牛頓第二定律可知;因為是同步衛星,所以有,又因為衛星運行軌道越高而動行速度越慢,所以;因為,,所以,又因為衛星運行軌道越高而運行速度越慢,所以,則有。綜上所述,答案為D。 例2自1964年8月美國成功發射第一顆同步通信衛星以來,同步衛星給人們的生活帶來很大的方便。例如,打開電視,我們就可以收看到很多經同步衛星傳送的節目。衛星直播已成為日常用語。同步衛星所在的軌道稱為同步軌道.若已知地球表面的重力加速度為g。地球半徑為R,地球自轉周期為T,試回答以下問題: (1)為了使同步軌道上的衛星互不影響,每兩顆星之間要間隔100km,則同步軌道上最多能同時存在多少顆同步衛星? (2)世界上有很多發射同步衛星的航天發射場均盡可能建在靠近赤道的地方,這樣有何優點? 解析:(1)在地面附近,重力近似等於萬有引力,故 設同步衛星軌道半徑為r,因同步衛星周期與地球自轉周期相同,故 解得 所以可以同時存在的衛星數目個 (2)越靠近赤道的地方,物體隨地球自轉的線速度越大,初動能越大,越有利於減少發射時所消耗的能量(或同步軌道在赤道平面內,越靠近赤道,越有利於減少發射難度)。 例3一顆在赤道上空運行的人造衛星,其軌道半徑r=2R(R為地球半徑),衛星的運動方向與地球自轉方向相同。已知地球自轉的角速度為,地球表面處的重力加速度為g。 (1)求人造衛星繞地球轉動的角速度。 (2)若某時刻衛星通過赤道上某建築物的正上方,求它至少經過多長時間再次通過該建築物的正上方。 解析:(1)地球對衛星的萬有引力提供其做圓周運動的向心力,則有 地球表面附近的重力加速度 把r=2R代入,解方程可得 (2)衛星下次通過該建築物正上方時,衛星比地球多轉弧度,所需時間
❹ 如果衛星在地球上空的某一個位置,那麼衛星和地球相對靜止,但為什麼他們的運動快慢不一樣啊
這是圓周運動,角速度相同,半徑大的速度大。相對靜止是指衛星相對地表是靜止的。相當一張紙上2個同心圓,同時旋轉,速度不同對吧,但是圓上任意2點都是相對靜止的。
又比如2個人,1個在高緯度,一個在低緯度,因為地球自轉,他們速度不同,但是他們是相對靜止的
❺ 近地衛星可以忽略半徑,同步衛星又和地球角速度相等,那為什麼近地衛星和同步衛星角速度不相等
近地衛星不是同步衛星,角速度當然和地球不同啦。
近地衛星不是和地球轉速同步的。只有地球同步衛星和地球角速度才一樣。
❻ 發射到宇宙中的同步衛星為什麼不與地球公轉的線速度和角速度一致
這應該算是一道物理題吧
同步軌道衛星距離地球的高度約為36000 km,衛星的運行方向與地球自轉方向相同、運行軌道為位於地球赤道平面上圓形軌道、運行周期與地球自轉一周的時間相等,即23時56分4秒,衛星在軌道上的繞行速度約為3.1公里/秒,其運行角速度等於地球自轉的角速度.
所謂同步,自然是和地球角速度相同.如果和地球公轉角速度相同的話,不僅難以實現覆蓋,而且沒有實際意義.
❼ 衛星 地球自轉角速度
不會
衛星只滿足
地球引力等於向心力
就夠了
無論衛星在什麼高度
只要滿足就能繞地球運行
而一般來說
就是高中物理上的衛星是圓軌道
所以
角速度和高度有關
一旦某一衛星高度大與同步衛星的高度
那他的角速度就小於地球自轉
❽ 為什麼近地衛星比地球上物體的物體角速度大
近地衛星的角速度比較大。因為根據亞穩態宇宙論,地球自轉的動力,是地球形成時接二連三爆炸產生的分支爆炸方向,與地球重心存在誤差所形成的力矩大小鎖定的。而衛星速度是地球質量具有或產生的萬有引力而鎖定的,即衛星動力是萬有引力。也就是說萬有引力提供的動力,大於力矩提供的動力,所以近地衛星的角速度比較大。
❾ 同軸轉動不是角速度相等嗎,那兩個衛星繞地球不同軌道轉動為什麼角速度不同
不光是要同軸,還要在周向保持相對靜止.兩個衛星是同軸了,但它們在周向上有可能相對運動,這樣角速度就不一樣了.你可以這樣想,把第一顆衛星運動的軌道平面當成一個圓盤,只有第二顆衛星和這個圓盤沒有相對運動,它們的角速度才相等.