从向心力的供需关系看卫星的运行及变轨
2019-04-18李满堂
师道(教研) 2019年4期
李满堂
文/深圳市龙岗区布吉高级中学
《万有引力与航天》是物理必修2的重要章节,其中卫星运行及其变轨是该章的重点,也是高考考查的高频知识点。大部分学生对该知识点掌握不够系统,理解不够深刻,部分资料教辅对卫星变轨问题涉及的物理量有一些错误认识。本文试图从向心力的供需角度帮助学生梳理卫星的运行及变轨问题。
一、卫星的运行及变轨
思考:如果卫星速度突然增大了,它会怎么运转呢?
当卫星速度突然增大时,它所需要的向心力就突然增大,地球给它的引力就不足以提供它做圆周运动需要的向心力了,那么它就会做远离圆心的运动——离心运动。
怎样才能让卫星变轨到更高的圆轨道呢?
二、卫星运行及变轨中速度和加速度比较
由此可知卫星在运行及变轨过程中,卫星的加速度和向心加速度是有区别的。在圆轨道上运行时,卫星的向心加速度就是它的加速度。如果是椭圆轨道上运行的卫星加速度与向心加速度是完全不同的。