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高三文科生,在做地理題的時候對參考書上的一道題目上的答案非常不解,答案說地球同步衛星對地球公轉耗時為一個恆星日。但是同時又說地球同步衛星對地面相對靜止。問了一些理科生,他們也說不清楚具體原因,但是也一口咬定同步衛星是對地球進行公轉的。我能想明白地球同步衛星圍繞著地軸旋轉,旋轉一週耗時是一個恆星日(即地球自轉360度所需要的時間)。我不解的地方如下:1,為什麼公轉只是繞地軸轉一週,而不是繞地球轉一週。我認為,假設地球靜止不動,在赤道的上空有一顆衛星,衛星需要繞赤道轉一週才能算作公轉。那在地球開始自轉後,同步衛星相對赤道上的一點靜止,並不能繞赤道旋轉,為什麼也能算是公轉?不知我的認知缺陷在哪兒。2,假設一個直升機可以無限時間懸停在空中,那麼它在空中懸停時也是對地球公轉嗎?不是的話,為什麼同步衛星靜止在地球上空算是公轉?可能我提出的問題層次比較低,但確實困惑我很久了,還望有識之士能不吝賜教!
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  • 1 # chen230280

    樓主把概念混淆了。

    公轉是一件物體以另一件物體為中心所作的迴圈運動,一般用來形容行星環繞恆星或者衛星環繞行星的活動。廣義上說你站著不動也是在繞地球轉動,要說你在公轉也沒錯,但在學術上這種公轉沒有什麼研究意義。而公轉是兩個天體之間的關係,與中心天體是否自轉或自轉速度無關,研究公轉的時候一般會把中心天體看成一個沒有體積的質點,當然航天發射計算的時候就不能這麼簡單的看了。

    公轉不一定非得繞赤道轉,也可以繞任意一條經線轉,甚至與經緯線有夾角的斜著轉也可以,太陽系的行星就不在同一個平面公轉。公轉也不一定繞中心軸轉,也可能是橢圓形軌道不繞任何軸轉。

    樓主說的靜止衛星是同步衛星的一種特殊情況。地球同步軌道(geosynchronous orbit)執行週期等於地球自轉週期(23小時56分4秒)的順行人造地球衛星軌道。不考慮軌道攝動時,在地球同步軌道上執行的衛星每天相同時刻經過地球上相同地點的上空。對地面觀側者而言,每天相同時刻衛星出現在相同的方向上。傾角為0的圓形地球同步軌道,稱為地球靜止衛星軌道。

    不識廬山真面目,只緣身在此山中。研究一個系統必須用上帝視角去看,不能讓自己置身其中,管中窺豹只能看到一部分,其餘就只能靠想象了。

  • 2 # 博阿士

    這個問題其實不難解答,地球軌道上的人造衛星都是圍繞地球公轉。不同的是,根據公轉軌道面不同以及公轉高度不同,衛星其公轉線速度和角速度也會有所不同,這樣在地球上的我們看來,不同速度的衛星實際上有著天空中不同的運動速度,而地球同步衛星就是那個特例,因為它相對地球上的某點靜止不動,故而稱之為同步。

    那究竟地球同步衛星為什麼會“靜止不動呢”?

    首先需要搞清楚,衛星為什麼會繞地公轉。因為萬有引力的緣故,衛星不可能靜止處於太空中,在地球的影響下,靜止的衛星會始終處於一個來自地球引力的作用,所以靜止的衛星是會墜落的。因而在,萬有引力的作用下,任何處於地球引力影響作用下的衛星都會產生反向的離心力來抵消這種引力,這時衛星會處於一種力場平衡,此時萬有引力提供衛星公轉的向心力。

    F向=F引力=GMm/R^2=mv^2/R得到V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質量}。

    可以看出,衛星公轉的線速度大小和角速度大小與其軌道半徑呈反比,衛星高度越高則線速度和角速度越小。而隨著高度升高,衛星公轉週期則變慢。

    這樣問題就來了,因為根據衛星用途的不同,有些衛星可能需要一天之內多次掃過地球來獲取資料,而有些衛星則需要對地靜止來向地面實時傳輸資料,因而就產生了地球同步衛星。

    公轉並不是繞赤道才是公轉

    因為萬有引力的緣故,處於太空中的衛星引力的指向始終是指著地球重心的,所以衛星的公轉面也並不僅僅侷限於跟赤道一個平面。然而地球是有自轉的,地球圍繞地軸自轉,其自轉的線速度穩定。這樣在理論上以赤道面為公轉軌道面的衛星必然會存在著一個與地球自轉角速度相同的這樣一圈軌道,這就是我們常說的地球同步衛星的軌道所在。

    所以說,地球同步軌道的引數是根據地球自轉的角速度來確定的,假如地球自轉速度發生變化,地球同步衛星的軌道面也會相應的做調整,並不是長久穩定在太空中的。所以說,這個“同步”只是相對而言的,並不做嚴格規定。

    最後說一下直升機那個問題,直升機在空中懸停,並不是單純的萬有引力引導的圓周運動。在忽略空氣阻力的情況下,直升機不靠自身螺旋槳提供的動力維持是不可能懸於空中的。因為橢圓運動要求的必須是簡單的萬有引力引導下的公轉運動。

    如果直升機要繞地公轉,根據F向=F引力=GMm/R^2=mv^2/R,這時直升機的公轉線速度必須要達到7.9Km/s(第一宇宙速度),而地球赤道地區的自轉線速度最快,也不過466m/s,與近地面軌道物體的執行速度差異甚遠。

    所以,近地面發射衛星到太空中,必須靠強大的火箭推力來達到第一宇宙速度,只有超過了第一宇宙速度,衛星才能被髮射到太空中,否則在地球重力場的影響下,這些達不到第一宇宙速度的物體終究會落回地面的。

  • 3 # 時間史

    答案是:是對地球進行公轉!

    下面來具體給大家解釋一下 出踢去的足球和射向高空的炮彈,都會回地面,因 為地球有吸引力。它們要想飛出地面,就服地球的吸引力。當物體的速度達到7.8千米/秒就可以克服地球的吸引力,超過這個速度它就會著地球,成為地球的衛星了衛星軌道幾乎平行於地球表面。如果沒有力量來影它,它將會直接飛入太空,然而力一直會把它往下拉,所以它與地球的距離不會增加,也很容易就改變自己的執行軌

    1957年10月4日。蘇聯宣佈成功地把世界上第一顆繞地球執行的人適衛星送入軌道。美國官員宣稱,他們不僅因蘇聯首先成功地發射衛星感到震驚,而且對這顆衛星的體積之大感到驚訝。這顆衛星重83公斤,比美國準備在第二年初發射的衛星重8倍。

    人類已經發射了3000多顆人造衛星,它們給我們的生活帶來了很大的幫助。其中,通訊衛星用於電話、電視、廣播和資料傳送等業務;氣象衛星主要用於氣象觀測;地球資源衛星用於尋找地下礦藏、調查水文資料;導航衛星主要為交通導航服務;偵察衛星主要用於偵察敵情等。

    道。這個遊戲繼續做下去衛星就會以自己的軌道圍繞地球公傳了

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