万有引力与航天中,不同种类的卫星及其他物体受力和所应使用的公式的区别

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/15 11:34:46

万有引力与航天中,不同种类的卫星及其他物体受力和所应使用的公式的区别
主要是近地卫星，同步卫星，赤道上物体……这些东西的区别

万有引力的核心公式就是F=GMm/r².
当涉及到卫星、圆周运动的情况时,需要用到圆周运动的有关公式,包括：
F=mv²/r、F=mrω²、T=2π/ω等等.
当然还有牛二定律的F=ma.
在计算卫星、环绕的问题时,万有引力全部提供为向心力,因此可得GMm/r²=mv²/r→v=根号下（GM/r）……等等.
特别注意在计算地球的卫星运动时,注意r=地球半径R+卫星离地高度h.
这些公式都是核心,万变不离其宗!
补充：
地球赤道上的物体受到地球的万有引力和地面的支持力,他们的合力提供向心力,计算方法是：向心力=万有引力-支持力,此处支持力等于物体重力,近似等于万有引力,所以向心力F1很小,几乎可以忽略不计.其向心加速度a1也远小于g.
人造卫星受到的引力全部用来做向心力,所以,近地卫星的向心力F2=引力,远大于赤道上的向心力F1（这两处引力相同）,根据向心力公式,可知 a2大于a1,w2>w1,v2>v1,这个轨道上的卫星线速度等于第一宇宙速度.
地球同步卫星位于离地面高度大约地球半径6倍的地方,所以引力小于前两个,但全用来做向心力,其转动角速度与赤道上物体相同,由向心力公式可知其F3>F1,a3>a1,V3>V1.
至于近地卫星和同步卫星,由于他们的引力都用来做向心力,而同步卫星离地远,引力小,所以F2＞F3,a2>a3,卫星离地越远,线速度和角速度越小,所以V2＞V3,W2＞W3.

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