A. 萬有引力與航天中,當衛星加速變軌時,機械能為什麼是增加的
衛星由低軌道到高軌道過程中,只有一個和位移方向相反的萬有引力做功,故而只有負功作用於衛星上,衛星的機械能減小。也可以根據ek=gmm/2r,ep=-gmm/r,得知衛星的動勢能之和為-gmm/2r,r增大,根據該能量公式可知能量減小。
B. 衛星在橢圓軌道上機械能守恆嗎機械能守恆的條件是只
衛星在橢圓軌道上運行時,機械能守恆。
根據機械能守恆定律,在只有重力或彈力內做功的容物體系統內(或者不受其他外力的作用下),物體系統的動能和勢能(包括重力勢能和彈性勢能)發生相互轉化,但機械能的總能量保持不變。
衛星在橢圓軌道上運行時,不存在彈性勢能,只有重力勢能和動能。衛星在近地點附近時,運動速度最大,動能最大,但與地球距離近,勢能減小。而衛星位於遠地點時,運動速度最小,動能減小,但與地球遠了,即勢能增大。所以不論衛星位於軌道上哪個位置,總的機械能是不變的。
C. 為什麼質量相同的衛星,圓軌道半徑越大,機械能越大
要從能量轉化的角度考慮,衛星由低軌到高軌需要消耗能量做正功,所以機械能變大。而機械能由動能和勢能兩部分組成,動能雖然減小但是勢能變大了,總的機械能變大了。