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问题: 同步卫星

发射同步通信卫星的常用方法是,先用火箭将星体送入近地圆形轨道运行,然后再由地面控制中心启动星载火箭将其送上与地球自转的同步运行的轨道,那么变轨后与变轨前相比通信卫星的机械能和动能怎样变化?为什么?

解答:

你好
变轨之后,通信卫星的动能减少了,因为根据公式GM/(R*R)=V*V/R,可知,动能为K=G*M*m/2*R.由于轨道高度的增加就是R增加,R和K呈现反比例关系所以动能减少.
但是机械能增加了,因为火箭对卫星做的功全部转化为卫星的重力势能.设K1是同步轨道动能,同步轨道距离地面高度为H,机械能为
A=K1+G=G*M*m/2(R+H)+m*G*M*H/(R+H)*(R+H).和过去相比提高了.多出来的部分就是火箭的做功!