一個很有趣的問題

walyem

所有公轉的天體，只能做非對稱性的“鴨蛋”形軌道運動,近日端是“鴨蛋”形的小頭，遠日端是“鴨蛋”形大頭，既不能做純圓周運動, 也不能做純橢圓運動，要保證天體公轉一周，引力所做的正功要大于引力所做的負功，才可能使它們的角動能守恒,衛星的公轉方向要與行星的自轉方向要一致, 行星的公轉方向要與恒星的自轉方向要一致, 不可以逆向公轉，也不能沿著南北極方向轉動,如果有的話，它的運動壽命是很有限的 。

walyem

天體是角動能守恒，就是定時間內的不是動能守恒，萬有引力一直做功的，這個你可以想象下呼啦圈，把萬有引力想象成接觸力就想通了。再想象下投石器，轉起來時候手也是變的，這種變心提供動能，增加速度，而這兩個軌跡必須是同向的，假如反向，不說反向了，內角速度比外角速度小的時候，繩子不起作用石頭飛出去的了。

zsddb

walyem 發表于 2016-1-3 21:26
, W  M; n9 Y8 i) s, k% R天體是角動能守恒，就是定時間內的不是動能守恒，萬有引力一直做功的，這個你可以想象下呼啦圈，把萬有引力 ...

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7 m, [- K; H$ K$ `6 z2 B天體也是物體，物體從大到小不應該沒有什么本質的區別。遨游太空的衛星是當天體看呢還是當物體看？守恒是公理，不可能出了地球就變了。誠然，現有的理論體系都是基于萬有引力常數開發出來的，就是一切都得圍繞這個基礎來解釋。這個我們可以不去管他，畢竟這個說起來就是哲學問題了。但你說的那個投石器的問題，你可能忽略了另一種可能，就是不是用繩子拋投，而是用剛體桿件拋投，那樣的話，逆角速度也是可能的。所以我覺得你舉這個投石器的例子不妥。我覺得嘛，萬有引力說起來也可以用香蕉球原理解釋，而且很科學，億萬年剛體受力演化的結果。

螺旋線

誰告訴你衛星都是順發？怎么發是要看要進什么軌道，氣象衛星就是偏西發，進太陽同步軌道。

小人Mτ

衛星飛上去是因為離心力大于地球引力（重力），引力拉不住它了所以就飛走了，
離心力的計算公式是mv2r,
如果是順地球轉動方向飛，初速度是地球自轉速度，是正值
" S# q. q3 n+ f3 z: v如果是逆地球轉動方向飛，初速度是負的地球自轉速度，是負值
& ?' K: w! ^, J2 {, F1 T如果要達到一個最小的脫離離心力，那就是再地球表面有個最小的相對速度（此速度和地球自轉無關）。從初始速度開始道最小脫離速度，中間的過程是需要發動機出功率的。同樣的一個發動機，從一個正速度到脫離速度需要的做功多還是從一個負速度到脫離速度需要的做功多？

小人Mτ

小人Mτ 發表于 2016-1-4 18:43
% T0 |5 V6 ?. P& L衛星飛上去是因為離心力大于地球引力（重力），引力拉不住它了所以就飛走了，
離心力的計算公式是mv2r,
如 ...

" E- U0 ^* i+ N# A1 ~這樣的回答你可滿意？

zsddb

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小人Mτ 發表于 2016-1-4 18:44
4 G) l" v; {8 U' O% X; h5 t  y這樣的回答你可滿意？

不滿意。
最簡單的例子就是東西向各扔一塊石頭，如果覺得石頭太輕，速度不夠的話，就東西向各射擊一發子彈，再不夠就各發射顆導彈，還覺得不夠只有拿北京與紐約之間的飛機來比較了，如果真如你所說，那么北京飛紐約的燃油消耗一定比紐約飛北京的燃油消耗少很多。這其中的空氣阻力我們都暫時當相同來考慮，不然問題沒法討論。不過說實話我真不知道他們之間的逆向飛行是否真節約了很多燃油，如果是的還請告訴一下。

小人Mτ

zsddb 發表于 2016-1-4 19:17
* D- {- q$ E0 Q+ w- R) _$ `不滿意。
$ i! w+ L/ I: H' u* i最簡單的例子就是東西向各扔一塊石頭，如果覺得石頭太輕，速度不夠的話，就東西向各射擊一發 ...

北京飛紐約和紐約飛北京都是再大氣層內，消耗的能量主要用來克服大氣阻力和很小范圍的升降，飛機的目的是距離，這對于兩個方向的飛行都是一樣的（地球大氣層對于地球的自轉是相對靜止的）。
- |8 w% ?; X+ d* A3 L, y飛船順逆飛行到同一軌道時消耗的能量一部分是克服萬有引力（重力）做功，一個是克服大氣阻力，但最重要的是保持一定的速度。
' ?' F  U  m9 k, j( F9 x* x1 @# T- G把地球簡化到一個質心，人類在離質心“地球半徑”的位置，同時周圍有很厚的一層空氣隨著人類一起在繞著質心做1轉/24小時的轉動。如果是低空飛行從0度飛到180度，哪個方向都可以，沒有太大區別。如果要飛出大氣層，你就要達到相對質心'角速度乘以半徑的平方“的速度。如果順著已經有的方向飛行，那么需要增加的速度就少，如果逆著已有的速度方向飛行，那么你需要增加的速度就多，同時克服空氣阻力需要做的功也多。

常青樹521

常青樹521 發表于 2016-1-3 17:54
& a, v$ s; ]0 K( z; r* s: ?0 `; a8 X1 J如果那兩顆相同質量的同步衛星繞地球的速度是一樣的，那就說明所受的引力也是一樣的。不過這種細微的差別實 ...

消耗的能量和初始速度有關啊

zsddb

小人Mτ 發表于 2016-1-5 15:25
1 y$ i" M' @7 C$ J7 W3 l" R2 F/ x北京飛紐約和紐約飛北京都是再大氣層內，消耗的能量主要用來克服大氣阻力和很小范圍的升降，飛機的目的是 ...

) P) I% O( g7 o
你說的理由還是很牽強。
首先，大氣層相對地球認為靜止我覺得就不妥，我覺得恰恰是由于大氣層與地球自轉之間存在速度差才導致的大氣環流運動。這個需要建立大氣環流模型并且用大量數據來證明才可信，我們不去管它。
第二，洲際飛行你覺得是仍然是在系統內（大氣層內）的原因的話，那只能是用洲際導彈來說話了，出大氣層再入大氣層，不過這方面的數據那更是少得可憐了。不管話又說回來，大氣層被你認為是系統邊界，那這個邊界為什么會是一個過渡性質的，又是怎樣過渡的呢？最外層的那顆大氣分子又是如何實現引力平衡的？
第三，把地球引力問題簡化為質心作用很不妥，這樣在南北極自轉速度幾乎可以認為是0，那么在南北極放個氣球到相同距離軌道上，它又靠什么力來實現引力平衡呢？