一个人造卫星绕地球作椭圆运动,近地点为 A,远地点为 B。 A 、B 两点距地心分别 为 r1、r2。设地球质量为 M ,卫星质量为 m ,万有引力常数 G ,则卫星在 A、B 两点处动能之差为
时间: 2024-05-30 14:08:30 浏览: 225
卫星在 A、B 两点处的动能分别为:
$E_{k1}=\frac{1}{2}m v_{1}^{2}$
$E_{k2}=\frac{1}{2}m v_{2}^{2}$
其中 $v_{1}$ 和 $v_{2}$ 分别为卫星在 A、B 两点的速度。
由机械能守恒定律可得:
$E_{k1}+E_{p1} = E_{k2}+E_{p2}$
其中 $E_{p1}$ 和 $E_{p2}$ 分别为卫星在 A、B 两点的势能,即:
$E_{p1}=-\frac{GMm}{r1}$
$E_{p2}=-\frac{GMm}{r2}$
代入可得:
$\frac{1}{2}m v_{1}^{2}-\frac{GMm}{r1} = \frac{1}{2}m v_{2}^{2}-\frac{GMm}{r2}$
整理得:
$\Delta E_{k}=E_{k2}-E_{k1}=\frac{GMm}{2}\left(\frac{1}{r1}-\frac{1}{r2}\right)$
因此,卫星在 A、B 两点处动能之差为 $\frac{GMm}{2}\left(\frac{1}{r1}-\frac{1}{r2}\right)$。
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卫星在 A、B 两点处的动能之差等于势能之差。在离心力作用下,卫星绕地球作椭圆运动,因此它在 A、B 两点处的势能分别为:
E_A = -G*M*m/r1
E_B = -G*M*m/r2
因此,动能之差为:
K_B - K_A = E_A - E_B
= G*M*m(1/r2 - 1/r1)
答案为 G*M*m(1/r2 - 1/r1)。
人造地球卫星轨道为椭圆,近地点距离地面439千米,远地点距离地面 2384千米,编写matlab1代码来求该卫星的轨道长度
首先,需要计算卫星轨道的半长轴和偏心率。
半长轴a = (近地点距离 + 远地点距离) / 2 = (439 + 2384) / 2 = 1411.5千米
偏心率e = (远地点距离 - 近地点距离) / (远地点距离 + 近地点距离) = (2384 - 439) / (2384 + 439) = 0.685
然后,可以使用椭圆的周长公式来计算卫星轨道长度。
周长L = pi * a * (1 + 3 * e^2 / (10 + sqrt(4 - 3 * e^2)))
在matlab中,可以这样计算:
a = 1411.5;
e = 0.685;
L = pi * a * (1 + 3 * e^2 / (10 + sqrt(4 - 3 * e^2)));
最后得到的轨道长度L为 13757.6千米。
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