天體運動中衛星的動能和機械能公式怎麼推導

2021-05-30 21:41:47 字數 1365 閱讀 4636

1樓:兔老大米奇

萬有引力定律和圓周運動知:

v=√(gm/r)。

m為地球的質量,r為軌道半徑。

所以r越大,v越小。

即軌道半徑越大,速度越小。

重力勢能為:ep=mgr=m(-gm/r^2)r=-gmm/r。

其中m為衛星質量,m為地球質量,r為軌道半徑。

動能為:ek=mv^2/2=gmm/2r。

所以總機械能e=-gmm/2r=ep/2。

所以重力勢能和總機械能成正比。

故重力勢能越大,總機械能越大。

由第一個關係知,執行速度越小,軌道半徑越大。

根據第二個關係知,軌道半徑越大,則重力勢能越大,即總機械能越大,根據能量守恆,發射時的動能也越大,所以發射速度越大。

擴充套件資料機械能守恆定律:

在只有重力或系統內彈力做功的物體系統內,物體的動能和勢能可以相互轉化,但機械能保持不變。

其數學表示式可以有以下兩種形式:

過程式:

1、wg+wfn=∆ek。

2、e減=e增(ek減=ep增、ep減=ek增)。

狀態式:

1、ek1+ep1=ek2+ep2(某時刻,某位置)。

2、1/2mv1²+mgh1=1/2mv2²+mgh2(這種形式必須先確定重力勢能的參考平面)。

2樓:love就是不明白

由gmm/r^2=mv^2/r

衛星的動能 ek=1/2mv^2=gmm/2r取無窮遠為0勢能面

衛星的勢能 ep=-gmm/r

衛星的機械能 e=ep+ek=-gmm/2r

高一物理的天體運動中,變軌問題,衛星從小半徑改大半徑其動能和勢能有什麼函式關係?機械能又如何變化呢?

3樓:匿名使用者

v=根號gm\r,所以動能減小,猶豫位置升高,勢能增加,至於機械能,如果是橢圓運動軌道上,則不變,如果是因發動機推進導致位置升高,則化學能減小,所以機械能增加

4樓:陽光不鏽

動能和勢能的函式關係我們老師說現在是列不出的,因為萬有引力在變軌的過程中是變力,變力做功怎麼求呢?機械能在橢圓軌道中不不變的,如果是圓形軌道,衛星在變軌的時候發動機要做功,使衛星速度變大,做離心運動,然後勢能增大,動能變小,這其間機械能守恆,所以變軌後與變軌前相比機械能增大。

5樓:很符合的話

動能減小,勢能增大,但是勢能增大幅度沒有動能減小的幅度大

6樓:

到到高軌道,勢能肯定增加,動能會減小,因為線速度減小了,動能與勢能成反比的,機械能增加,因為在變到高軌的過程中,發動機做了功

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