Question

第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度，也叫環(huán)繞速度.根據(jù)公式：v=，衛(wèi)星離地面越高，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度越小，即第一宇宙速度是衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大環(huán)繞速度.但是我們又知道人造衛(wèi)星又可以以介于第一宇宙速度和第二宇宙速度的速度繞地球運(yùn)行，顯然這個(gè)速度是要大于第一宇宙速度的.這兩點(diǎn)似乎有矛盾.請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)所學(xué)過的知識(shí)展開討論.

Answer 1

解析：這兩點(diǎn)的確看起來有矛盾，也是困擾同學(xué)們的一個(gè)疑點(diǎn).但是只要清醒地認(rèn)識(shí)到前個(gè)結(jié)論是有前提條件的．同學(xué)們要看到前一個(gè)結(jié)論是利用了理想化模型，即把人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡近似成圓形軌道.如在利用公式v=推導(dǎo)第一宇宙速度時(shí)，作了兩點(diǎn)近似：一是把衛(wèi)星運(yùn)行的軌跡近似成圓形；二是把衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑近似成地球的半徑，從而得到第一宇宙速度的數(shù)值為7.9 km/s；而實(shí)際上所有的星體都不可能繞中心天體做圓形軌道的運(yùn)動(dòng)，速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星，它們的運(yùn)行軌道都是橢圓軌道，衛(wèi)星在運(yùn)行過程中速度大小會(huì)發(fā)生變化.