大家好,今天小編關(guān)注到一個(gè)比較有意思的話題,就是關(guān)于橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡的機(jī)械結(jié)構(gòu)的問(wèn)題,于是小編就整理了5個(gè)相關(guān)介紹橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡的機(jī)械結(jié)構(gòu)的解答,讓我們一起看看吧。
衛(wèi)星的橢圓軌道是如何形成的?
衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓是因?yàn)樾l(wèi)星與地球之間的萬(wàn)有引力作用。
根據(jù)牛頓的萬(wàn)有引力定律,一般情況,當(dāng)一個(gè)物體靠近另外一個(gè)物體,是逐漸被捕獲并逐漸增加吸引力的,所以越靠近吸引力越大,加速度和速度也越大,而速度越大,要改變物體的運(yùn)動(dòng)就越難,所以除非達(dá)到絕對(duì)平衡,否則衛(wèi)星的軌道基本上不會(huì)成為標(biāo)準(zhǔn)的圓周運(yùn)動(dòng)。
天體運(yùn)行中的機(jī)械能變化?
C點(diǎn)機(jī)械能高于A點(diǎn)機(jī)械能
C點(diǎn)的機(jī)械能等于在B點(diǎn)圓軌道機(jī)械能,A點(diǎn)機(jī)械能等于B點(diǎn)橢圓軌道機(jī)械能(天體運(yùn)行過(guò)程中機(jī)械能守恒)。而在B點(diǎn),勢(shì)能是一定的,而橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的物體速度要低于圓軌道物體,所以過(guò)了B點(diǎn)后,才會(huì)高度下降,因此,B點(diǎn)的橢圓軌道動(dòng)能低于圓軌道動(dòng)能。機(jī)械能為動(dòng)能與勢(shì)能之和,故C點(diǎn)機(jī)械能高。
1.高度越高,機(jī)械能就越大。
2.天體在只受萬(wàn)有引力的作用下運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,沒(méi)有其它的力做功,所以在同一個(gè)軌道上,天體的機(jī)械能是守恒的,但是在不同的高度具有不同的機(jī)械能。
3.根據(jù)變軌原理,要想到更高的軌道上,就是對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行加速,反之則減速。
最簡(jiǎn)單的理解為:離得越遠(yuǎn)即是高度越高重力熱能越大此時(shí)動(dòng)能越小
高軌變低軌,要打開(kāi)發(fā)動(dòng)制動(dòng)剎車,動(dòng)能減小,做向心運(yùn)動(dòng),動(dòng)能增加,勢(shì)能減少.制動(dòng)后開(kāi)始,機(jī)械能守衡.低軌變高軌要打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)加速,增大向心力做離心運(yùn)動(dòng),所以機(jī)械能增加.
橢圓軌道成因?
天體在運(yùn)動(dòng)時(shí),由于某恒星萬(wàn)有引力作用總環(huán)繞某恒星運(yùn)動(dòng),在動(dòng)能和引力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中天體的速度不斷發(fā)生變化,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中當(dāng)恒星作用的萬(wàn)有引力不足于提供向心力,天體做離心運(yùn)動(dòng),當(dāng)恒星作用的萬(wàn)有引力大于所需向心力時(shí),天體做向心運(yùn)動(dòng)。所以天體總環(huán)繞恒星做橢園運(yùn)動(dòng)。
橢圓軌道推導(dǎo)過(guò)程?
橢圓軌道可以通過(guò)引力定律和牛頓第二定律推導(dǎo)得出。在引力定律的作用下,行星或衛(wèi)星會(huì)繞著星球或行星運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)路線可用軌道表示,而軌道則可分為圓形和橢圓形。
在牛頓第二定律的作用下,行星或衛(wèi)星圍繞中心物體運(yùn)動(dòng)的受力方式符合萬(wàn)有引力定律,并可通過(guò)橢圓軌道進(jìn)行描述。因此,通過(guò)對(duì)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律的認(rèn)真應(yīng)用,可以推導(dǎo)出橢圓軌道的具體形式和規(guī)律。
橢圓軌道可以通過(guò)兩個(gè)焦點(diǎn)和一個(gè)點(diǎn)的距離來(lái)確定。首先確定一個(gè)點(diǎn)為軌跡的中心,然后確定兩個(gè)焦點(diǎn)在軌跡的中心左右兩側(cè);將兩焦點(diǎn)間的距離定義為2a,點(diǎn)到軌跡的中心距離為c,則橢圓軌跡的形式方程為(x^2/a^2)+(y^2/b^2)=1,其中b^2=a^2-c^2。因此,通過(guò)確定焦點(diǎn)距離和軌道中心點(diǎn)的位置,就可以求出橢圓軌道的形式方程。
橢圓軌道的推導(dǎo)是建立在萬(wàn)有引力定律的基礎(chǔ)上的,其步驟可以簡(jiǎn)述為:首先考慮單個(gè)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)恒定引力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),然后研究?jī)蓚€(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的引力作用,尤其是軌道面的關(guān)系,最后根據(jù)這些得出開(kāi)普勒定律,其中包括描述橢圓軌道形狀和運(yùn)動(dòng)速率的公式??梢园l(fā)現(xiàn),該推導(dǎo)過(guò)程是基于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺W(xué)原理的,而且結(jié)論是精確可靠的。
衛(wèi)星軌道為什么是橢圓?
一、原因:和地球引力有關(guān),地球的逃逸速度(第一宇宙速度)是7.9KM/S。當(dāng)我們發(fā)射的衛(wèi)星火箭達(dá)到這個(gè)速度后 就可以離開(kāi)地面,繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)速度大于7.9KM/S,而又小于V2(第二宇宙速度)11.2KM/S時(shí),人造衛(wèi)星的繞地運(yùn)行軌道會(huì)越來(lái)越扁,跟接近很扁的橢圓。
二、詳細(xì)原因:
1.開(kāi)普勒第一定律(軌道定律):所有的行星分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),太陽(yáng)是在這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上;
2.開(kāi)普勒第二定律(又叫面積定律):太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積;
3.開(kāi)普勒第三定律(又叫周期定律):所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等;
開(kāi)普勒123定律同樣適用于人造衛(wèi)星。
在萬(wàn)有引力作用下,行星繞恒星運(yùn)動(dòng)或衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)只有兩種情況:橢圓或雙曲線,其中只有橢圓是穩(wěn)定的.圓只是橢圓長(zhǎng)軸等于短軸的特例。
到此,以上就是小編對(duì)于橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡的機(jī)械結(jié)構(gòu)的問(wèn)題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡的機(jī)械結(jié)構(gòu)的5點(diǎn)解答對(duì)大家有用。