为什么卫星虽受引力作用却仍能留在轨道上

为什么卫星虽受引力作用却仍能留在轨道上

科学家谢顿（WillianR.Shelton)说：『要使太空船在轨道上运行,必须以每小时一万八千哩的速度在一百哩的太空中飞行才行,同理,月球要留在现有的轨道上,与地球引力取得平衡,也需有精确的速度、重量和高度才行』
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逃逸速度 (escape velocity)
物体要离开某一天体的引力所须的最少初始速度 (initial velocity).
物体被投射时的初始速度决定了它以后所走的轨道 (trajectories of projection).初始速度太小,物体被天体的重力吸引,「掉」回天体的表面；如果初始速度小过或等於地球的逃逸速度,物体在圆形或椭圆形轨道上环绕地球运行；如果初始速度等於或大过地球的逃逸速度,物体循著抛物线 (parabolic) 或双曲线 (hyperbolic) 轨道逃离地球,永不拆返.恒星的表面重力越强,逃逸速度越高 (越难逃离).
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现在发射远航卫星利用的就是重力协抛或称重力协航（Gravity Assists), 这个原理你可以想像成把一颗乒乓球丢往电风扇,质量很轻的乒乓球被扇页打到后速度会增加而反弹,但只要丢入时入射角正确,乒乓球会被风扇叶打得速度快而且更远.
各各行星都像风扇叶一样绕著太阳公转,现代远航卫星都先飞往太阳方向,利用金星的公转与太阳的自转做第一次抛射,然后环绕太阳回地球,再利用地球公转往太阳抛射,环绕太阳后再回地球,一次会比一次速度还快,例如木星计画的伽利略卫星如此往返地球两次,第一次得到免费速度 18,590(公里/小时）,第二次（两年后）再飞回地球又增加了 13,250(公里/小时）然后说再见飞往木星,这都是靠地球公转速度所得到的能量,要去到更远的地方就利用木星再做一次协抛,速度会更快,如果没有利用重力协抛原理的话,卫星本身要携带大量燃料,速度也会非常缓慢,但人类终究解决了这个问题,要做远航飞行,那行星的公转速度就成为卫星的最佳跳板.
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11种的分析.因为有很多种说法.我努力回答分成11种.你参考看看八
回答1:人造卫星环绕地球时所受之离心力与地球对其之吸引力恰好呈平衡状态,离心力使卫星不会落到地面,地心引力使卫星不会脱离轨道而坠入太空中.
回答2:人造卫星环绕地球时所受之离心力与地球对其之吸引力恰好呈平衡状态,离心力使卫星不会落到地面,地心引力使卫星不会脱离轨道而坠入太空中.还有一种可能性就是它发射前都要用电脑编程!
回答3:火箭将人造卫星送入轨道后就被抛弃了.於是卫星就靠惯性在太空中运行.此时人造卫星作环绕地球的圆周运动（每秒7.8公里的飞行速度,又称第一宇宙速度）所产生的离心力和地球对人造卫星的引力正好相等,因此卫星既不能脱离地球飞向外太空,又不会掉到地面上来.
但是如果人造卫星的飞行高度较底,例如一些间谍卫星为了拍摄清晰的地面照片,它们的飞行高度很底,在这样的高度的空间,仍然有稀薄的空气（尽管非常稀薄）会对卫星产生阻力.这样渐渐的人造卫星的飞行速度就会越来越慢,最终在地球引力的作用下掉下来,进入稠密的大气层,产生剧烈的摩擦,最后烧毁.
神六所做的轨道维持就是因为这个道理,神六每绕地一周大约下降1公里,只能通过在飞船上的小型发动机再给飞船加速以便能使神六维持在正常的轨道内运行.
如果一个航天器想彻底地摆脱地球的引力,那麼他的飞行速度就要达到每秒11.2公里.（这也叫第二宇宙速度）如果卫星达到了这个速度,他就成为围绕太阳飞行的人造行星了.
另外航天器达到每秒16公里的飞行速度.（也叫第三宇宙速度）那他就能摆脱太阳的引力,冲出太阳系,真正进入深度的太空中去了.
回答4:根据万有引力公式
F=G(Mm)/R*R
当卫星在一定高度时,受的重力和向心力大小相等,方向相反,故而,处於受力平衡中,不会落下,也不会越飞越远.
回答5:卫星进入轨道,是有一定的初始速度的,这一速度就决定它的轨道.这时,它所受之离心力与地球对其之吸引力恰好呈平衡状态,所以可保持在轨道上飞行.如果给卫星加速一下,即离心力增加,就会飞离它原来的轨道进入新的轨道.若卫星上无动力装置了,即卫星会在地球引力不断的作用下,卫星运行轨道会越来越低而最终会掉下来进入大气层而烧毁.
回答6:看一下牛顿力学!
牛顿的一大功绩就是万有引力定律,这可就是从你的问题开始想的哦!
牛顿的解释是说:
第一,一切有质量的物体之间有一种相互作用的吸引力,我们把它叫做"万有引力",其大小为GmM/r2(m、M分别为两个物体的质量,r2是r的平方,G为万有引力常数）.
第二,根据牛顿运动定理计算,物体要做匀速圆周运动(卫星的运动近似於这种运动),必须受到一个时刻在运动方向一侧(左或右)并与运动方向垂直的大小为mv2/r(v2是v的平方)的力,我们把它称为物体在半径为r的圆轨道上作匀速圆周运动所需要的“向心力”.
第三,综合以上两点,我们认为正是地球对卫星的万有引力提供了卫星围绕地球做圆周运动的向心力.
当然事实上牛顿是用月球推证的.
当卫星的质量m、速度v和距地心的距离r恰好满足GmM/r2=mv2/r（ 此时M是地球质量）,即万有引力等於所需向心力时,卫星就将在距地心为r的圆轨道上做圆运动.
而由於各种干扰,卫星可能不能处在这种平衡中,这是需要卫星上的动力推进来矫正参数使之重新达到平衡.前天神六进行的那种让宇航员在仓裏大幅度运动的实验就是为了看卫星是否会因为这些干扰打破平衡偏离轨道,结果实验成功,卫星只是小幅度摆动,没有为了恢复平衡而启动动力推进.
当然,这套理论是经典力学的说法,有兴趣也可以去看看广义相对论的说法.
回答7:人造卫星为何能如同月亮一样,在一定的轨道上环绕地球运转不息呢?首先,火箭将卫星推送至地球上空的高处,并给予一足够的水平速度,其后,人造卫星与火箭脱离,此时卫星的运动就好象是水平抛射运动一样.
你知道的如果在地面上方某一高度处沿水平方向发射出的物体,在地球引力的作用下,将使物体运动的轨迹沿一弧线逐渐坠向地面.
但是如果发射物体的速度够快,由於地球的表面是一个曲面,并不是无限大的平面,物体虽受地球引力的吸引而坠落,但物体不会掉落到地面,甚且因为地球引力的方向恒指向地球的中心,物体的速度方向受地球的吸引而不断地改变,因此得以环绕地球转动 卫星的轨道一般为椭圆形,但亦可调整卫星的速度,使其轨道变成圆形.卫星依靠向心力的作用,才得以维持圆周运动.卫星环绕地球运转所需的向心力来自卫星在该轨道上所受的地球引力.因地球引力恒指向地心,所以其轨道平面通过地心,为了避免空气阻力造成不良的影响,选定的人造卫星轨道都远在大气层之外.
回答8:人造卫星环绕地球时所受之离心力与地球对其之吸引力恰好呈平衡状态,离心力使卫星不会落到地面,地心引力使卫星不会脱离轨道而坠入太空中.
卫星有一个公转动速度.这个速度给他提供一个离心力.
同时受到地球的引力
当2者大小相同的时候.卫星就掉不下来了.
如果大於这个速度.卫星就会拜托地球的束缚.飘的远远的
如果小於这个速度.卫星就会慢慢地靠近地球.最后著陆,或者坠毁
回答9:火箭将人造卫星送入轨道后就被抛弃了.於是卫星就靠惯性在太空中运行.此时人造卫星作环绕地球的圆周运动（每秒7.8公里的飞行速度,又称第一宇宙速度）所产生的离心力和地球对人造卫星的引力正好相等,因此卫星既不能脱离地球飞向外太空,又不会掉到地面上来.
但是如果人造卫星的飞行高度较底,例如一些间谍卫星为了拍摄清晰的地面照片,它们的飞行高度很底,在这样的高度的空间,仍然有稀薄的空气（尽管非常稀薄）会对卫星产生阻力.这样渐渐的人造卫星的飞行速度就会越来越慢,最终在地球引力的作用下掉下来,进入稠密的大气层,产生剧烈的摩擦,最后烧毁.
神六所做的轨道维持就是因为这个道理,神六每绕地一周大约下降1公里,只能通过在飞船上的小型发动机再给飞船加速以便能使神六维持在正常的轨道内运行.
如果一个航天器想彻底地摆脱地球的引力,那麼他的飞行速度就要达到每秒11.2公里.（这也叫第二宇宙速度）如果卫星达到了这个速度,他就成为围绕太阳飞行的人造行星了.
另外航天器达到每秒16公里的飞行速度.（也叫第三宇宙速度）那他就能摆脱太阳的引力,冲出太阳系,真正进入深度的太空中去了.
回答10:不会掉下来是因为物体做圆周运动时,需要一个向心力F,当物体在只受向心力的时候物体就会不断的做圆周运动,而地球对卫星的万有引力刚好为卫星提供了这个向心力.所以卫星不会掉下来.
飞船飞行时,实际上一切的动作都是地面预先设计好了程式,在上天之前,己经计算好了一切.而在太空中,本是处於平衡状态的（引力完全提供向心力）.但因为地球高层大气阻力作用,（虽然很稀薄,但高层并不是真空,还是存在一层大气.）使它运行轨道慢慢变低.这时,飞船会通过自身的陀螺仪和地面的观测来定位,随时调整轨道,所以,始终不会脱离轨道而飞走.
回答11:因为物体以一定的速度绕一个中心运动时会产生一个离心力,如果离心力的大小刚好与它受到地球的吸引力平衡,则物体就会以此时的距离为半径绕地球旋转,而不会掉下来．
另外你可以看看高中的物理力学的内容
你的学习精神可嘉,努力哟!