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扫了眼教室,徐川沉下心来开始解题。
航天飞机或者运载火箭的轨道计算在物理学内是个相当基础的题目,只不过这个基础是基于大学而不是高中的。
但在掌握了足够的高中知识和一定范围的大学知识后,要做这类型的题目其实也是可以的。
解:(1)由轨道方程可知,r近=R/1+ε,r远=R/1-ε。
总能量E、轨道角动量L为守恒量,则L=mυ近r近=mυ远r远=mυr
或υ=L/mr
系统总能量为E=C/r远+L²/2mr²=-C/r远+L²/2mr²远。
其中C=GMm=mr₀υ²₀
这里利用了GMm/r²₀=m(υ²₀/r₀)。
由①②③和C的表达式可得
R=L²/m²r₀υ²₀
ε=√1+2EL²/m³r²₀υ⁴=√1+2EL/mr₀υ²。
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