当卫星变轨时1当速度v增大时,所需的向心力mv²/r增大,万有引力不足以提供向心力,卫星将做离心运动,脱离圆轨道,然后进入新轨道,为什么速度会减小啊,前面又说速度增大,后面又根据v=根

Question

当卫星变轨时
1 当速度v增大时,所需的向心力mv²/r增大,万有引力不足以提供向心力,卫星将做离心运动,脱离圆轨道,然后进入新轨道,为什么速度会减小啊,前面又说速度增大,后面又根据v=根号GM/r来判断减小,为什么重力势能和机械能均增大啊,不是只受万有引力作用,机械能守恒吗?

Answer 1

首先一点,不同卫星轨道的能量不相等
说能量相等是说,同一个轨道面上,处处相等.圆形轨道当然很好理解,到了椭圆轨道,抛物线轨道,双曲轨道,卫星的总的能量都是守恒的.
从一个轨道跳到另一个轨道,当然不可能无缘无故就能随便跳跃,得外力做工才行啊.要不然,卫星不就不用什么发动机,随便在宇宙翱翔了么~
举个例子,卫星在圆形低轨道A,在某一点p加速,这就跳到椭圆轨道B,这个轨道P点的速度最大（近地点）,而在椭圆轨道另一侧的点a速度最小（远地点）.由于在同一个高度的p点加速了,所以椭圆轨道B在p处的速度大于圆轨道A在p处的速度,而势能相等,也就是B轨道能量大于A.
又在远地点a再一次加速,跳到圆形高轨道C,同理,轨道C在a点的速度大于椭圆轨道B在a点的速度,也就是C轨道能量大于B
比较两个圆轨道A和C,用v=根号GM/r来判断,C的速度小于A,但C的能量是大于A的