卫星变轨时引力势能的变化

卫星变轨时引力势能的变化

卫星变轨时的离心运动与变轨后的圆周运动的区别众所周知,卫星从低轨道向高轨道变轨时,靠自身携带的能源使其动能增大,从而致使万有引力不能满足卫星做圆周运动的向心力,卫星将做离心运动。

待万有引力提供的向心力重新满足卫星做圆周运动时,卫星稳定在新的高轨道上。在这一过程中,卫星变轨时增加的动能,逐渐转化为卫星的势能,则卫星在新轨道上的势能增加,动能减小。正像邢文中例5一样,“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一周需要24小时)然后,经过两次变轨到达“48小时轨道”和“72小时轨道”最后奔向月球。

如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前相比,卫星的周期变大,轨道半径变大,卫星动能减小,引力势能增大。

这要看是椭圆轨道还是近圆轨道。

如果是近圆轨道的话,加速后动能降低,引力势能变大。

如果是两个相切的椭圆轨道,则相切点的引力势能相同,动能变大。