为什么当人造卫星进入地球附近轨道速度大于7.9km/s时,卫星的运行轨道将不在是圆形而是椭圆形呢?

题目

为什么当人造卫星进入地球附近轨道速度大于7.9km/s时,卫星的运行轨道将不在是圆形而是椭圆形呢?

答案

7.9km/s是卫星在地球附近做匀速圆周运动的速度.这个是可以算出来的.以这个速度运行,那么他的动能恒定,势能也恒定.轨道是圆
如果速度大于7.9 ,那么此时万有引力将不足以提供向心力,卫星将做离心运动,随着高度的增加,动能转化为势能,当卫星沿地球半径方向的速度为零时（也就是离地心最远时）,半径增加了,角速度减小了,其切向速度也减小,这个速度不能维持物体在更高轨道做圆周运动,于是卫星便开始下降.这样周而复始,变形成了椭圆.
如果卫星在最高点时,突然点火加速,使其速度增加,恰好使其所需向心力和这个位置的万有引力相等,那么卫星就能在更高轨道做圆周运动了.