卫星未达到第一宇宙速度时,会不会失重?会不会绕地球转?

当物体达到7.8公里每秒时,,(还没到第一宇宙速度)它会以什么形式绕 地球转呢?
如果我垂直扔一个石头上天空,,,,不计空气,,,阻,,,,速度分别是6公里每秒,,,7公里每秒,,,,,8公里每秒,,,10公里秒
请问,,这几种情况,,,石头会走向哪里??会绕地球转吗???
夹角是什么,为什么给夹角就成为卫星了呢???
火箭发射上天,,,什么时候是加重的?什么时候是失重的??什么时候是无重量的???什么时候是难受的?????

会完全失重!

看两个公式:向心力F=mv^2/r  ,  万有引力F=GmM/r^2

卫星的向心力是由地球引力提供的,所以上面公式的F是相等的,

可以化简得:v^2=GM/r  

也就可以看出半径r越大,速度越小,而第一宇宙速度是卫星沿地球表面飞行的速度,r就是地球半径,而现实中是卫星都大于这个半径,所以天上的地球卫星速度都比7.9km/s小,所以会完全失重,会绕地球转。

而为什么发射卫星需要大于7.9km/s,是因为卫星要增大轨道半径需要加速,到达预定轨道时再减速到比原来更低的速度!

垂直扔一个石头上天空,6km/s和7km/s都会落回地面。8km/s和10km/s也会落回地面,但是 给他们(8km/s,10km/s)与地面有一个比较小的夹角(几乎与地面平行)就会成为卫星 

看下面的图比较直观,

火箭发射,离开地面那段时间是超重的,然后慢慢失重,最后完全失重(完全失重也是有重量的,只是跟离心力抵消,所以感觉无重量)

最难受是起飞那段超重的时候,加速度有好几个G啊!!相当于有好几个人压在身上,对身体有很大考验(最大考验是血压,一般人的血管承受不了),比飞行员的要求要高得多

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第1个回答  2010-10-27
(我原来是一楼)
理论上认为轨迹是一个椭圆的一部分,椭圆的一个焦点是地球的质心

AA不着急吧 知道什么叫“理论上吗”显然我已经忽略了大气层,倒是由于高度很大,g在高度上出现了明显的变化,显然不能当成平抛或者类平抛运动。举一个极限一点的例子,如果速度极其接近于第一宇宙速度,显然卫星需要绕地球很大一个圈才会有明显的下降,显然不是抛物线。

事实上可能形成的轨迹非常复杂,但显然是当成椭圆运动的一部分更为恰当(当成椭圆运动不是我说的,是开普勒说的,可以看看开普勒第一定律,当成抛物线其实是近似),只是这个椭圆一部分在地球表面之下,也就是说坠入大气层。但实际上可能的情况非常非常非常多(如果你有一些物理软件可以进行模拟)

如果是小于第一宇宙速度,其实有一个实例:弹道导弹(尤其是洲际导弹)
由于没有给出初始速度的方向和高度,无法给出运动的方程。(其实即使给出了也只是理论上可以算,实际上很难算,只能电脑模拟出一条轨迹)

有关失重的问题,貌似很多人误解了,本人的回答是,如果以卫星为参考系而且当时已经没有动力驱动,显然卫星内的物体都是处于失重状态,因为如果以卫星为参考系,惯性力抵消了引力,(形象点说如果不计空气阻力,一个人跳楼时,他手上拿个装了瓶子,可以观察到水的失重现象)如果以地球为参考系,根本无失重一词可言,难道达到第一宇宙速度卫星就失重了?第一宇宙速度卫星只是在做圆周运动,而引力恰好提供向心力而已。

不过这都很那解释,最简单的办法就是楼主自己好好研究:万有引力定律,开普勒行星运动定律还有角动量守恒定律,(有的时候也会用到能量守恒)。由此可以衍生出很多的推论
第2个回答  2010-10-30
AA不着急吧 知道什么叫“理论上吗”显然我已经忽略了大气层,倒是由于高度很大,g在高度上出现了明显的变化,显然不能当成平抛或者类平抛运动。举一个极限一点的例子,如果速度极其接近于第一宇宙速度,显然卫星需要绕地球很大一个圈才会有明显的下降,显然不是抛物线。

事实上可能形成的轨迹非常复杂,但显然是当成椭圆运动的一部分更为恰当(当成椭圆运动不是我说的,是开普勒说的,可以看看开普勒第一定律,当成抛物线其实是近似), 只是 部分在地球表 件可以进行模拟)
弹道导弹(尤其是洲际导弹)
由于没有给出初始速度的方向和高度,无法给出运动的方程。(其实即使给出了也只是理论上可以算,实际上很难算,只 能电脑模拟出一条轨迹)

有关失重的问题,貌似很多人误解了,本人的回答是,如果以卫星为参考系而且当时已经没 有动力驱动 显然卫星内的物体都是处于失重状态,因为如果以卫星为参考系,惯性力抵消了 引 ,(形象点 说如果不计空气阻力,一个人跳楼时,他手上拿个装了瓶子,可以观察到水的失重现象)如果以地球为参考系,根本无失重一词 可言,难道达到第一宇宙速度卫星就失重了?第一宇宙速度卫星只是在做圆周运动,而引力恰好提供向心力而已。

不过这都很那解释,最简单的办法就 是楼主自己好好研究:万有引力定律,开普勒行星运动定律还有角动量守恒定律,(有的时候也会用到能量守恒)。由此可以衍生出很多的推论
第3个回答  2010-11-03
首先这里有个前提,就是由于地球有自转,所以即使你垂直扔石头,石头仍然会相对地球抛物线上升,如果达到第一宇宙速度会绕地球转动。

1 ,只要小于第一宇宙速度就始终被地球吸回来,也就是小于7.8公里的速度就 会掉下来。
2.大于第一速度速度小于第二速度速度石头会是一个椭圆轨道。
3,如果大于第二宇宙速度扔石头,石头可以摆脱地球引力飞向其它行星,比如火星,但速度方向和地球绕太阳方向一至。

假如地球没有自转,垂直扔石头即使达到第一宇宙速度一样会掉下来,但是第二宇宙速度一样可以摆脱地球引力。

关于失重和超重:只要火箭发动机没有熄灭就是超重状态,相反只要火箭发动机停止就是失重(无论什么速度都是失重状态)。什么时候最难受??只能说加速度最大时(加速度绝对值的最大,跟方向无关,比如神洲飞船返回地球时)最难受了。
第4个回答  2010-11-11
不会失重,不过重量已经很轻了.

他如果一直这个速度的话会离地面越来越近最后坠毁

6到7公里的时候也会有重力不过比7.8公里的要大,因为离心力比较小

而且坠毁时间要比7.8公里短,当然这是在不考虑大气层内阻力的情况下,也就是一直这个速度

上面的清略过============================================

在不记阻力的情况下:
这可以归纳为简单的圆周运动问题,如果你垂直扔的话需要很高的速度才能脱离地球的引力场,所以10KM/S也是会落向地面的,因为做的是减速运动.不会绕着转的.

只有沿地表的切线发射才能以最小的速度脱离地球(7.9KM/S),之所以现实中不这样发射卫星是因为受到的空气阻力比较大,需要升高到平流层再横向加速,这样受到的阻力很小,对技术要求也比较低.

你不用考虑夹角的问题,夹角是横向加速时的夹角,这个关系到卫星的轨道半径,我们只考虑能否环绕问题.

火箭上天的加速过程中始终是超重的,脱离大气层后就没有重量了,不会发生失重现象.
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