略談衛(wèi)星的機(jī)械能

陳華斌

衛(wèi)星的機(jī)械能包括衛(wèi)星的動(dòng)能和引力勢能，分析近幾年的高考試題，可以看出關(guān)于衛(wèi)星機(jī)械能的試題較為常見，部分教師在講述這方面的內(nèi)容時(shí)往往只做定性的分析，不做具體而深入的講解，導(dǎo)致不少學(xué)生遇到此類問題時(shí)，會(huì)出現(xiàn)模棱兩可的認(rèn)識或無從下手的情況。筆者在講述這類問題時(shí)，向?qū)W生補(bǔ)充介紹了衛(wèi)星在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，衛(wèi)星機(jī)械能的幾個(gè)相關(guān)表達(dá)式。學(xué)生在掌握表達(dá)式后，處理衛(wèi)星的機(jī)械能方面問題，顯得較為容易。下面就衛(wèi)星的機(jī)械能，簡要地談一談幾個(gè)相關(guān)問題。

一、衛(wèi)星機(jī)械能的表達(dá)式

二、對衛(wèi)星機(jī)械能的幾點(diǎn)認(rèn)識

1.第一宇宙速度與發(fā)射速度

2.衛(wèi)星的變軌問題

衛(wèi)星只在萬有引力的作用下，它圍繞中心天體運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能守恒。如果存在阻力或開動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)等情況時(shí)，機(jī)械能將發(fā)生變化，引生改變時(shí)，衛(wèi)星的軌道半徑r也會(huì)隨之發(fā)生變化。當(dāng)衛(wèi)星從低軌道變軌到較高軌道時(shí)，要增大其機(jī)械能，故需要發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火加速補(bǔ)充能量，使其具有達(dá)到高軌道所具有的機(jī)械能。衛(wèi)星在運(yùn)行的過程中如果受到空氣的阻力或是發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火產(chǎn)生反向的阻力作用，它的機(jī)械能減少，這又會(huì)使衛(wèi)星的運(yùn)行軌道逐漸降低。