卫星会像牛顿的苹果一样掉下来砸到头吗？ -

标题: 卫星会像牛顿的苹果一样掉下来砸到头吗？ [打印本页]

作者: leon0880 时间: 2019-3-29 12:03
标题: 卫星会像牛顿的苹果一样掉下来砸到头吗？
牛顿在苹果树下看书时，被掉下的苹果砸疼了脑袋，由此受到启示而发现万有引力定律。

有小伙伴们就问，如果飞机失去了动力会怎么样？那肯定会是一场灾难。

也有小伙伴好奇，如果卫星没有动力又会怎样呢？它会掉下来吗?

不用担心，今天我就可以告诉大家，只要卫星被送入轨道，即使没有动力，卫星也不会掉下来，它会沿着轨道一直运行下去。这是为什么呢？

我们来看一个例子。假设有一个棒球运动员，他站在地球的表面水平击打一个棒球。

如果他的击球速度为0km/s，那么，显然这个棒球会直接落到他的脚面上；如果他的击球速度为2km/s，那么棒球会向前飞一段距离然后落到地面上。

假设这个棒球运动员力大无穷，他能够水平击打出7.9km/s的速度，那么1秒钟以后，显然棒球会向前飞出7.9km，但是在地球引力的作用下棒球会在水平飞行的过程中不断下落（就像牛顿的苹果一样），而且棒球在地球表面时1秒钟正好下落5m。

我们都知道地球是一个球体，因此它的水平面在向前延伸的过程中会不断的下降，并且每向前延伸7.9km，水平面下降也是5m。

因此，1秒钟以后，棒球距离地球表面的高度并没有改变。以此类推，随着时间的推移，棒球距离地球表面的高度始终不发生变化，最终棒球会回到击球点。

那么，这条蓝色的棒球轨迹就是轨道，而这个棒球也可以称为棒球卫星。而刚才棒球运动员的水平击球速度7.9km/s正好就是我们熟知的第一宇宙速度，也就是将一个棒球在地球表面击打成一个棒球卫星所需要的最小速度。

那么，如果我把棒球运动员送到距离地面1000km的高度会如何呢？此时还需要7.9km/s的水平击球速度吗？

NO，我们发现，此时只需要7.3km/s的水平击球速度就可以将棒球击打成一颗棒球卫星了。

因为，在距离地面1000km的高度，地球的引力减小了，因此，1秒钟棒球只下落3.6m，而此时长胖了1000km的地球，它的水平面恰巧每向前延伸7.3km下降3.6m。

所以说，卫星为什么不会掉下来？

就是因为卫星具有了足够的水平速度，就可以在地球引力的作用下绕着地球飞行了，并且，这个水平速度的大小会随着卫星距离地面的高度的增加而不断减小！

小伙伴们，通过我的讲解你清楚了卫星为什么不会掉下来了吗?

此外，即使有的航天器会随着万有引力的影响，再入大气层，也会因为大气摩擦产生的高温而在空中解体，不会像牛顿头上掉下的苹果砸到你。

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