牛顿关于卫星的设想 从高山上水平抛出物体,速 度越大,落地点离山脚越远。如 果没有空气阻力,当速度足够大 时,物体就永远不会落到地面上 来,它将围绕地球旋转,成为 颗永远绕地球运动的人造卫星 牛顿人造卫星原理 人造卫星原理图 在1687年出版的《原矍》中,牛頓设想,抛出 速度偎火对,物体就不会落回她面 南京师范大学物科院杨绍兰
南京师范大学物科院 杨绍兰 从高山上水平抛出物体,速 度越大,落地点离山脚越远。如 果没有空气阻力,当速度足够大 时,物体就永远不会落到地面上 来,它将围绕地球旋转,成为一 颗永远绕地球运动的人造卫星。 牛顿人造卫星原理 图 一、牛顿关于卫星的设想
、宇宙速度 思考? 1.以多大的速度将物体抛出,它才会成为绕地球表面运 动的卫星? 推导方法一:万有引力提供物体作圆周运动的向心力 GMm GM 2 R R R 推导方法二:地表附近,重力近似等玉万有引力 GMm R2-mg=mR,R-=GM,V=yR g=9.8ms2,R=6400km,代入数据得:y=79m/s 人们把7.9km/s这个速度称作第一宇宙速度,又叫环绕速度。 如果发射速度如小于第一宇宙速度,卫星将落到地面; 如果发射速度等于第一宇宙速度,卫星刚好能贴着地球表面作 匀速圆周运动。 所以,第一宇宙速度是发射地球卫星的最小发射速度。 南京师范大学物科院杨绍兰
南京师范大学物科院 杨绍兰 思考? 1. 以多大的速度将物体抛出,它才会成为绕地球表面运 动的卫星? 推导方法一:万有引力提供物体作圆周运动的向心力 R GM v R v m R GMm = , = 2 2 , 2 2 R v mg m R GMm = = , 2 gR = GM g=9.8m/s2 ,R=6400km,代入数据得: v = 7.9km/s 推导方法二:地表附近,重力近似等于万有引力 v = gR 人们把7.9km/s这个速度称作第一宇宙速度,又叫环绕速度。 如果发射速度如小于第一宇宙速度,卫星将落到地面; 如果发射速度等于第一宇宙速度,卫星刚好能贴着地球表面作 匀速圆周运动。 所以,第一宇宙速度是发射地球卫星的最小发射速度。 二、宇宙速度