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人造地球卫星 宇宙速度. 人造地球卫星 宇宙速度. 引言 在科学技术欠发达的古代,“嫦娥奔月”只能是美丽的传说。 1957 年 10 月 4 日,前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星,从而开创人类的航天新纪元; 1961 年 4 月 12 日,前苏联成功地发射了第一艘“东方号”载人飞船,尤里 · 加加林成为人类第一位航天员,揭开了人类进入太空的序幕; 1969 年 7 月 20 日,美国航天员阿姆特朗和奥尔德林驾驶“阿波罗” 11 号飞船的登舱降落在月球赤道附近的静海区,首次实现了人类登上月球的理想 …… 人类进入了航天时代。. 人造地球卫星的原理
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人造地球卫星 宇宙速度 人造地球卫星 宇宙速度
引言 • 在科学技术欠发达的古代,“嫦娥奔月”只能是美丽的传说。 • 1957年10月4日,前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星,从而开创人类的航天新纪元; • 1961年4月12日,前苏联成功地发射了第一艘“东方号”载人飞船,尤里·加加林成为人类第一位航天员,揭开了人类进入太空的序幕; • 1969年7月20日,美国航天员阿姆特朗和奥尔德林驾驶“阿波罗”11号飞船的登舱降落在月球赤道附近的静海区,首次实现了人类登上月球的理想…… • 人类进入了航天时代。
人造地球卫星的原理 怎样才能使卫星绕地球运动呢? 在17世纪,牛顿就指出了发射人造地球卫星的可能性。 牛顿在解释了月球绕地球运动的原因后,曾想象在高山上用不同的水平速度抛出物体,速度越大,落地点离山脚越远。当速度足够大时,物体将不再落到地面上,而环绕地球运动,成为一颗人造地球卫星。 (牛顿大炮)
第一宇宙速度推导 人造地球卫星绕地球运动时,运行的轨道与行星运动的轨道一样,也是椭圆。 设质量为m 的卫星在离地心r 的高空绕地球运动,速度为V ,地球质量为M ,卫星做匀速圆周运动的向心力就等于地球对它的引力: 由此可推出卫星绕地球运动的一般表达式: 地表附近: 地球对卫星的引力: 可以求出:
宇宙速度 卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度,叫做第一宇宙速度。 当卫星的速度大于第一宇宙速度(7.9km/s)而小于11.2km/s时,卫星仍能绕地球运动,只不过轨迹变为椭圆。 速度等于或大于11.2km/s,物体就可以挣脱地球引力的束缚成为绕太阳运动的人造卫星或飞到其它行星上。这一速度叫做第二宇宙速度,又叫逃离速度。 速度等于或大于16.7km/s,物体就可以挣脱太阳引力的束缚飞到太阳系以外的宇宙空间去。物体挣脱太阳引力的束缚的速度,叫做第三宇宙速度,又叫逃逸速度。
发射速度和运行速度 • 发射速度是指地面发射卫星的速度 • 运行速度是卫星在轨道上运行的速度 • 三种宇宙速度都是发射速度 • 第一宇宙速度既是最大的运行速度又是最小的发射速度 发射 运行
卫星的分类 • 顺行轨道 • 逆行轨道 • 赤道轨道 • 极地轨道
人造卫星的应用 人造卫星的应用 科学探测卫星 技术实验卫星 快速侦测卫星 资源卫星 通信卫星
素材来源 • CosmoScape : http://www.cosmoscape.com/index.htmhttp://www.cosmoscape.com/index.htm • 科技之光:http://www.losn.com.cn/hkht/index.htmhttp://www.losn.com.cn/hkht/index.htm • http://www.cbe21.com/subject/physics/printer.php?article_id=764(人造卫星的分类 - 中基网-物理教育)