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老于物理
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接着说点关于主动变轨的问题,有点墨迹,建议耐心看
主动变轨一般是在发射卫星的时候或者是回收卫星(降落)的过程,现在通过发射卫星的过程进行简单的说明。
卫星的发射一般都是先发射到较小的轨道上,看做是匀速圆周运动,然后通过变轨,进入到大的圆周轨道进行匀速圆周运动。
卫星轨道的小变大:
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研究变轨,首先需要明确不同轨道的向心力供需特点,
供:万有引力——性质力
需:维持对应半径与对应运动物理量(线速度、角速度、向心加速度、周期)对应的质量乘以加速度得到的力——效果力
供需相等的时候卫星做匀速圆周运动,当卫星需要变轨的时候,调整卫星的运动物理量,比如瞬间的点火加速或者减速,实现需要的向心力的改变,从而打破向心力供需的相等,进入新的椭圆轨道,在椭圆轨道与新的圆周轨道的交点处,再次调整卫星的运动物理量,实现新的供需相等。
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2024-10-06 20:44
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卫星在圆周轨道1上做匀速圆周运动,向心力供需相等,
在轨道1和轨道2的交点Q点进行点火加速,实现瞬间的速度变大,前后比较,线速度增大,但是到地心的距离还没有来得及发生变化,向心力的供(万有引力)不变,而需要的向心力却增加,这是,呈现出来的是向心力的供小于需,则卫星将会做离心运动,进入到椭圆轨道2,从Q向P运动。
在轨道2上从Q向P运动的过程中,万有引力做负功,离地心越来越远,带来的两个影响,一个是万有引力随着距离的增大而减小,另一个是动能转化为引力势能导致的动能减小,线速度减小,需要的向心力也减小。向心力的供、需都在减小,但是,供减小的慢,需减小的快【数学不好的小朋友就不要问怎么计算的了,老于很懒,懒得给你解释】,所以到了P点的时候具有的特征也是两个,一个是P点的线速度刚好与卫星和地心连线垂直,另一个是在P点的向心力满足的大小关系是供大于需。
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接下来在P点,如果不进行任何操作的话,卫星将会做近心运动,沿着椭圆轨道实现从P到Q的运动,但是别忘了,我们的目的是让卫星进入到大的圆周轨道3进行匀速圆周运动,所以需要在P点进行再次点火,瞬间加速,增大需要的向心力,实现向心力供需的再次相等,从而实现目的。
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帖子沉了,晚上整个小模型,一个选择题里秒杀型的结论,1:3模型
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首先哈,这个所谓的1:3模型,并不是什么高深的问题,这个其实是从一个运动学的小问题中不断的边形,变出了一些新的问题出来,如果记得了直线运动中那个问题的结论的话,后面所有的衍生问题就都可以直接代数计算并且实现秒杀了。。。
我们先来看看这个题的母题
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【原题】
一个物体从静止开始以加速度a1做匀加速直线运动,经过时间t改为做加速度大小为a2的匀减速直线运动,又经过时间t物体回到初始位置,求两个加速度大小之比。
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这个问题其实用匀变速直线运动的基本公式非常容易就可以解出来,不过值得注意的 地方是,在基本公式的应用中,需要注意不同方向的物理量的体现,所以,建议同学们规定正方向,然后列两个位移公式
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2024-10-06 20:44
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[解析] 根据题意可知,物体在第一段时间t内做匀加速直线运动,在第二段时间t内先做匀减速直线运动到速度为零后反向做匀加速直线运动,取第一段时间t内的运动方向为正方向,画出物体运动过程示意图如图所示.
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这个是原来的题目最基本的解法,也是最基础的考查形式,这里面只是对运动进行考查,不涉及力的方面,但是这个题目稍稍的变形就可以得出一个新的题目
变形1,求减速的时间与以a1加速的时间之比——结果还是1:3
【因为速度变化量等大,加速度大小之比是3:1,所以时间之比1:3】
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变形2,求力
一个物体从静止开始在大小为F1的恒力作用下做匀加速直线运动,经过时间t改为大小为F2的反方向恒力,又经过时间t物体回到初始位置,求两个恒力大小之比
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其实就是在加速度的比值基础上,带入到牛顿第二定律,得出力的比值。
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变形3,求功
一个物体从静止开始在大小为F1的恒力作用下做匀加速直线运动,经过时间t改为大小为F2的反方向恒力,又经过时间t物体回到初始位置,此时物体的动能大小为48 J,求两个恒力做功大小W1、W2.
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位移大小相等,在相等的位移部分,力都是在做正功,加速度的比得出了力的比,力的比乘以相等的位移也就得到了功的比,两个正功的比值是1:3,两个正功的和为48,这样的话,两个功就分别是12J和36J。
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综上所述,这个1:3的小模型,从运动开始,到时间,到力,到功,如果记住了加速度的结果的话,后面的时间,力,功的各种比值就都比较容易得出了,要是你在选择题里面遇到了,那你就可以瞬间秒杀这个问题了。
岂不快哉???
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