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1 # 暴風與大地
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2 # 劉秀的秀
星體表面速度和同步衛星速度相等,達到了宇宙第一速度。可以克服重力作用跑離地面了。
同步衛星就是達到第一宇宙速度了,理論上不用能力維持它也不會掉下來了。
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3 # Alien老王
首先要知道同步衛星的原理是什麼。同步衛星保持勻速圓周運動的條件是向心力=受到的萬有引力,即重力。如果同步衛星半徑等於星體半徑,說明在星球表面恰好向心力=重力,這時候只要星球稍微有一點凸起,重力就會小於向心力,那麼它就無法保持圓周運動,會直接飛出去。
打個比方,你在繩子上綁著石頭,然後用力地甩繩子,石頭受到繩子給它的拉力,就相當於萬有引力,如果萬有引力小於向心力,就相當於你把繩子剪短了,石頭當然就飛出去了
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4 # 科學觀世界
為了更好幫助大家更好的理解這個問題,我們假設具有離心力這個物理量,因為用這個方式進行理解,將會使我們的思路更加清晰。
我們以地球為例,地球在不停地自轉,地球也擁有很多同步衛星。首先我們來了解一下同步衛星的原理。
同步衛星就是圍繞地球執行一週的週期與地球的自轉週期一致的衛星,它與地球的角速度相等。
正因為旋轉週期相等,所以我們看見的同步衛星似乎永遠“定”在我們的頭頂上的某個位置不動,實際上是因為它與地球的轉動是同步的。
對於地球的任何,之所以能夠平穩的圍繞地球運轉,都是因為它們所收到的重力會等於它們運動的向心力,同步衛星也是一樣的。
當我們引入離心力這個概念時(雖然離心力的說法並不準確,離心力就類似於是把圓周運動物體甩出去的力),我們就可以對圓周運動換一種說法,那就是能做圓周運動的物體它的離心力會等於它的向心力,兩個力好像平衡了。
假如地球的半徑增大,達到同步衛星高度(先忽略質量的變化)那麼大,在這個高度,地球表面物體所受到的重力就會剛好等於離心力,這個時候受力平衡,表面物體還能穩定的,假如這個時候你站在赤道上,你會發現你好像沒有重力了,而會漂浮起來。因為這個時候的所有的重力都作為了向心力。
當地球半徑繼續增大,而地球表面的角速度不變,因此週期是不變的,由於半徑增大,根據下面這個向心力公式可知需要克服的離心力變得更大了。
這個時候離心力就會大於物體受到的重力,於是,地球表面的物體好像就被離心力甩出去了
所以同步衛星這個高度相當於臨界值,小於這個半徑,星球表面上的物體重力會大於離心力,等於這個高度,重力等於離心力,而大於這個高度,重力小於離心力,因此超過這個距離,地球表面將會有向外甩的趨勢,這個狀態是不穩定的,如果這個趨勢大於石塊之間粘結的力量,物體石塊將會被甩出星球。
以上就是關於這個問題的分析
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5 # 抓瞎8
自轉有離心力,同步軌道是指衛星相對行星的角速度等於自轉速度的軌道,所有衛星的離心力都等於重力。也就是說當星球大於同步軌道時,表面離心力大於重力,星球形成過程是萬有引力驅動的,地表重力為負物體不可能聚集在星球上,所以,不可能形成大於同步軌道的星球。
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6 # 愚人閒夫
個人感覺不會有問題,因為引力也會大,那個衛星的第一宇宙速度也相應變大了。ps 丟了物理專業很多年,不一定準確。
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7 # 使用者5181562022159
我理解是地表達到同步衛星位置相當於地表物體零重力,那麼再增加物質也拉不住了,會飛離這顆星球,所以我覺得最大就這麼大了,潰散我覺得不至於吧
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8 # 受彎構件
星球的同步衛星半徑與星球的質量和轉動速度相關,如果轉速為零(假定的,實際一定有轉動),那麼它的同步衛星直徑就是無窮大。所以,只要星球半徑大於同步衛星的半徑,就意味著這個星球赤道表面的運動速度就大於這個星球的第一宇宙速度,超過這個半徑以外的物質必然會被拋離星球直至不大於其同步衛星的半徑為止。
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9 # 倚劍飲者
這句話是錯誤的!!!因為少了一個基本前提。這個前提就是星體質量不變,星體的質量不變,星體的質量不變!重要的話說三遍。
只有在星體質量不變的情況下,星體的引力才不變,當體積膨脹到同步衛星的半徑時,其表面自傳速度產生的離心加速度剛好與重力加速度平衡,離開地表的物體就不會回到地面。但即使如此去星體卻也不會潰散!如果沒有這個前提質量隨著體積增大而逐步增大的話,星球不但不會潰散,反而會變得更加密實。
萬有引力的作用很強大,他足以將物質壓縮到遠遠小於同步衛星半徑,否則這個宇宙就不會形成星球星系等任何天體,將彌散成一種完全均勻的漿糊一樣的狀態! 眾所周知我們的恆星行星均形成於原始星雲,星雲的密度極低,低到每立方米只有幾十個甚至幾個氣體原子或分子,比我們用真空泵抽的真空還要稀薄,如此稀薄的氣體都會在引力作用下逐步聚攏成星球,何況即使地球膨脹到同步衛星的半徑那麼大,其密度也遠遠大於星雲,如此只不過表面會有些物質逃逸掉,但是也會吸引一些進來,並且會在引力作用下重新聚攏成一顆球狀星球!
當星球足夠大時,他不但不會潰散,反而會把自己壓的更小,直至壓縮成無窮小的黑洞!
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10 # 根源問道
這就是一個普通而簡單的物理題,沒有必要在此發問,問一下物理老師就得了。簡單的說,就是星球的自轉速度已經達到了星球表面物體所受的萬有引力剛好等於物體隨星球自轉的向心力,這樣星球表面的物體全部飄起來了,也就是物理所說的完全失重狀態。自己可以想象一下星球的樣子。
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11 # 呱呱呱9592601
如果這個天體很小呢?小到它自身的引力遠小於分子引力。比如一個鐵球,它的同步衛星軌道應該是在它的內部,它的體積遠遠超過它的同步衛星軌道,但是它不會解體,所以太小的星體是沒有這個效果的,應該有一個最小體積限制,並且這個最小體積不固定,和星體材質有關。
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12 # 1239030715170481
病句啊,要不你沒認真聽,要不你老師不嚴謹,質量不變是前提,密度變小才是罪魁禍首,引力和星體密度成正比,和距離成反比。
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13 # 寧靜致遠WQ
這種情況在宇宙中的確存在,而且是非常普遍的現象。比如當我們的太陽變成紅巨星時候,就會出現這種情況,前提是太陽質量保持不變。只不過太陽的同步軌道非常大,初步計算應該在地球軌道位置之外六千公里。當太陽膨脹到這個地方的時候,其外層物質就會開始大量流失,成為行星狀星雲,最後太陽的氣態外殼基本消失,變成白矮星,只剩下百分之七十左右的質量。實際上你們物理老師說的不是那麼嚴謹,真正解釋非常複雜,需要繁瑣的計算以及物體的自旋的線速度,這些都是影響物質逃逸的重要因素。所以你如果對物理感興趣,那麼就好好學習,將來探索未知世界會有更多的問題等待你去思考解決。
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14 # 飄雨漫步
初中時上課問物理老師輪胎放氣為什麼會噴出冰來?老師懵了第二天才回答我。物理老師不是科學家課本以外的東西,他們可能也不會。
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15 # 知凡音樂課
這裡有幾個相關聯的變數:同步軌道半徑和逃逸速度關聯,逃逸速度和星體質量關聯。所以同步軌道是考慮了星體質量因素的。用不用考慮密度呢?如果當質點來研究,就是認同這個星球是剛體。對於剛體的瞭解可能會存在一個分叉,第一種把類似於一個鉛球的物體叫剛體,第二種,把一堆磚塊壘起來(更嚴格說是靠磚頭間的引力)的立方體(或球)比喻做剛體,剛體的概念是否允許星球表面的物質脫落呢?第一種理解不允許,第二種理解允許。對於這句話,用第二種理解,不抬槓的說,總體是正確的。但用第一種解釋去理解,就像一個自轉的鉛球,它的表面很容易就到達了逃逸速度,但它不潰散。畢竟引力是四種力中最弱的力。
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16 # 請叫我小小小少爺
從你的問題字面理解,衛星自傳就在球面之上,我可以認為其逃逸速度為0。。。引力都沒了這個星球怎麼可能還存在?
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17 # tmzh001
你們物理老師的結論是錯的,如果這個星體不自轉,啥都白扯。如果轉速極大也和這沒關係。關鍵在於星體的表面物質受到星體的引力是否提供了足夠的向心力。
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18 # 發熱不發光
我這裡比目前其他所有答案考慮得都更多,直接看我
這個問題初看簡單,但是經過仔細思考後我覺得包含比較複雜的分析、計算和推演,這裡先說結論:首先,這種狀態下星體的球形形態不穩定;不穩定的狀態會促使星體形變形成新的形態,新形態下赤道環上外層物質一定會潰散,但是潰散後會否進一步潰散,我沒得出結論
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0,隱含條件:同步轉速這個詞本身意味著星體是有自轉的;為方便研究我們假設星體質量均勻,密度恆定;
1,星體半徑等於同步衛星半徑意味著在星體赤道上表面的物體重力等於“慣性離心力”,星體表面赤道上物體實際上處於平衡狀態,也就是失重狀態;
2,進一步計算可以證明星體赤道所在的整個切面上從外到內每一點都處於這種平衡狀態;(球殼對內部每一點引力合力為0)
3,星體除赤道外的其他部分處於引力大於“慣性離心力”的狀態;
4,現在,赤道所在切面上每一點處於平衡狀態,但是非赤道所在切面上物質並不平衡,所以它們會向內坍縮,把赤道面上物質往外擠。
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分析到這裡可以得出球體變形的結論了,進一步的分析需要考慮的因素如下:
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5,擠出過程中,赤道面上物質圓周運動半徑增大,過程中最初保持線速度不變,那麼在半徑增大過程中角速度減小,因為角速度落後下層物質,表層物質會受到下層物質摩擦力,使其線速度增加逐漸達到內在層角速度一致,但是這個最終角速度一定會小於原來的角速度,因為摩擦損耗了一部分能量,而且球體變成扁球體後轉動慣量增大,動能不變的情況下,角速度減小;在角速度不變時“慣性離心力”和旋轉半徑成正比,現在小於它;
6,設想兩個不同大小球體,在球體狀態下,赤道面物質受到引力和半徑成正比(自行推導);但是坍縮變形過程中球體兩極縮短,變成扁球體,赤道面物質受到的引力會小於球體狀態;
到這裡,我只能定性分析二者的變化,無法定量比較這二者是否會達到新的平衡。但是在赤道表層物質最初被往外擠的時候,一定是破壞了原有的平衡態,所以赤道表層物質一定會潰散。表層物質潰散後情況會更復雜,涉及星體物質的減少,旋轉角速度減少,內部摩擦和損耗,加上形狀不規則,無法進一步討論。
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19 # 艾洛的春蘭
你們老師就是瞎扯。。。
假設有個不自轉的星體,或者自轉速度非常小的星體。。
即使它保持質量膨脹到同步軌道,也會因為沒有達到逃逸速度而不會漂浮。。。
另外說一點,這裡很多人說星球不自轉就沒有同步軌道。。這是瞎扯。。
同步軌道和萬有引力有關係。。。和自傳沒關係。
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20 # 快弟
怎樣 等於?差1mm行不行?
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如果一個星體的半徑等於同步衛星半徑那麼這個星體赤道表面物體所受引力全部都成了向心力,這時星體是可以存在的,但是如果星體的半徑比同步衛星半徑大,那麼星體赤道表面的物體所受引力小於應有的向心力,這個物體無法保持圓周運動,最後會飛出去
對不起,我錯了,如果半徑大於同步衛星半徑,雖然星球赤道表面的物體所受引力無法提供足夠的向心力,但是它可能還受電磁力,比如一個表面是鐵做的星球,星球上的每個東西都被“焊”成了整體,那麼星球就不會解體。你的物理老師說的是錯的