1.卫星变轨时一些物理量的定性分析
(1)速度:设卫星在圆轨道Ⅰ、Ⅲ上运行时的速率分别为v1、v4,在轨道Ⅱ上过P、Q点时的速率分别为v2、v3,在P点加速,则v2>v1;在Q点加速,则v4>v3。又因v1>v4,故有v2>v1>v4>v3。
(2)加速度:因为在P点不论从轨道Ⅰ还是轨道Ⅱ上经过,P点到地心的距离都相同,卫星的加速度都相同,设为aP。同理,在Q点加速度也相同,设为aQ。又因Q点到地心的距离大于P点到地心的距离,所以aQP。
(3)周期:设卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行周期分别为T1、T2、T3,轨道半径分别为r1、r2(半长轴)、r3,由=k可知T123。
2.航天器变轨问题的三点注意事项
(1)航天器变轨时半径(半长轴)的变化,根据万有引力和所需向心力的大小关系判断;稳定在新圆轨道上的运行速度变化由v=判断。两个不同轨道的“切点”处线速度不相等,同一椭圆上近地点的线速度大于远地点的线速度。
(2)航天器在不同轨道上运行时机械能不同,轨道半径(半长轴)越大,机械能越大。
从远地点到近地点,万有引力对航天器做正功,动能Ek增大,引力势能减小。
(3)两个不同轨道的“切点”处加速度a相同。
