衛星為什麼不會因為地球的引力吸引而落入地球呢?

未來探索菌


傳說牛頓是受蘋果落地砸到頭上的影響,才提出宇宙中任何兩個物體之間都存在著吸引力,這個力和兩者質量的乘積成正比,和之間距離成反比,這也就是萬有引力定律。同時牛頓發現,他的萬有引力定律,不光能解釋蘋果的落地,還可以用來解釋行星繞太陽的運動情況。

當然,現在我們也可以用中學物理學到的萬有引力,來解釋衛星繞地球的運動情況。繞地球運行的物體都會受到萬有引力吸引,對於衛星來講,它受到地球的萬有引力充當了其環繞地球運動向心力的效果,衛星就可以做類似勻速圓周運動。

人造衛星在地面上空做軌道運動,簡單來算的話,聯立向心力和萬有引力公式,就得到衛星繞地球圓軌道運動的速率。對於低軌道的衛星和空間站等航天器來講,由於還有稀薄大氣的阻力,如果不施加動力修正軌道的話,最終還是會跌向地球的。

但對於高軌道的衛星,則不受阻力影響。例如我國的第一顆人造衛星,東方紅一號,發射幾十年了,至今還運行在近地點430千米,遠地點2300千米的軌道上。


量子實驗室


用一句簡單的話來解釋:月球或者人造衛星就是因為地球的引力,一直在往地球上落,只是一直沒有落下來而已。

自從牛頓發現了萬有引力定律,有這樣一個思維實驗來解釋為什麼月亮受著地球的引力吸引為什麼不掉下來。在物理課程中我們都學過平拋運動,在這裡我們假定站在一座高山上往出平拋一個小球,隨著初始速度的增加它的落地點距離會越來越大,直到達到一個速度的臨界點這個小球一直有下落的趨勢。

但是奈何平拋水平的距離都超過地球半徑了,所以可以把月球繞著地球轉理解成月球在繞著圈的想要掉落在地球上,一直如此。

當然還有另一種解釋,月球受到的引力提供了向心力,向心力的作用效果就是月球繞著地球轉動。


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科學黑洞


這個問題高中物理課本里有詳細描述。

簡單來說,因為人造衛星和飛船發射出去以後,它以特別大的速度圍繞地球運轉,抵擋住了地球對它的引力——向心力的作用,使衛星作勻速圓周運動,而不能使它們落回地面。

那麼,什麼樣的速度,才能使人造衛星脫離地球的引力,而繞地球作勻速圓周運動呢?根據科學家計算,每秒達7.9公里,並且從水平方向拋出去,就能使人造衛星環繞地球運轉。這個速度叫環繞速度,也叫第一宇宙速度。如果小於這個速度,它就會被地球引力拉回來。

假設衛星原來的運行軌跡是一條直線,那麼相比那條直線,它確實是在掉,但是掉到地球后面去了,再掉就又掉到地球后面去了。

就是說相比剛才的直線,衛星每時每刻都在掉,但是因為掉得剛好,掉得恰到好處,就不斷按照軌道,圍繞地球做圓運行了。

其實本來衛星想進入地球軌道,就需要以巧合速度和角度,同樣在軌衛星就具有了巧合的速度和角度,就不斷做圓周運動,就是這樣。


奧秘365


衛星為什麼不會因為地球的引力吸引而落入地球呢?

衛星並不會永遠都保持在近地軌道上,沒有掉下來是因為時間不夠久!如何來理解這個問題呢,請看下圖:

這是運行在地球軌道上的部分衛星示意圖,為什麼稱之為運行呢?是因為它必須保持一定的運動速度,以高速繞行地球所產生的離心力對抗地球對它的引力,在處於平衡狀態時,它將一直保持這個軌道運行下去!

這是不同速度在地球近地軌道上的運行方式,只要能實現拋物線的軌道,因為拋物線軌道不再閉合,因此將再也不會回到地球的附近!而雙曲線則離去的更快!

當然衛星在運行過程中,它並不僅僅只受到離心力與引力的作用,還有稀薄大氣層的阻力作用!儘管傳統意義上的大氣層一般不高於100KM,但散逸層甚至在500-800KM處仍然有比較高的大氣分子濃度,而越低則阻力越大,因此國際空間站每週都要啟動火箭恢復高度,否則在大氣的阻力下不斷下墜,最終重返大氣層!

就是這樣的效果,成為耀眼的流星......

衛星的幾種典型軌道,同步衛星的軌道高達3.6萬千米,而且這個位置的空氣阻力已經可以忽略不計了,那麼它們能永遠的保留下去嗎?仍然不行,因為在這個高度仍然會受到太陽風的光壓作用以及引力波動能的衰減,一顆1噸的衛星大約在6155600年內仍然會重返大氣層!當然這個時間對人類來說已經夠久了!!


星辰大海路上的種花家


人造地球衛星終將成為磒石落入地球,因為軌道的高度不夠,在繞地球飛行的過程中的微薄空氣阻力下速度降低最後落入大氣層燒燬。


漫步258825721


發射衛星是利用斥力。脫離地球而升級太空中。

離開地球表面上升到一定程度保持斥力與引力平衡。

穩定在設計的軌道上運行。成為地球的人造衛星。

回收時利用引力迴歸地球表面。


知足常樂282581308


其實月亮它是也很想掉地球上,但地球實在是跑得太快了,所月亮就以同樣速度一起跟著跑,就像同樣速度的一架戰機和一枚導彈,如果不是飛機沒油了,導彈會一真跟著跑。


淇淇她爸88


是因地球的離心力。


平常人246089341


因為向心力是垂直於衛星的運動方向的,不做功,所以掉不下去


神奇的木偶丶


初中物理上會告訴你


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