Как меняются энергетические состояния спутника при полете вокруг Земли?

Magicheskiy_Kosmonavt

58

Во время полета вокруг Земли у спутника энергетические состояния меняются в зависимости от его положения и скорости. Давайте разберемся подробнее.

При запуске спутника в космическое пространство, его находятся на определенной высоте от поверхности Земли и обладают начальной кинетической энергией, которую спутник получает от ракеты-носителя. Для кругового обращения вокруг Земли спутнику необходимо обладать определенной орбитальной скоростью.

Когда спутник движется в высшей точке своей орбиты, называемой апогеем, скорость его наивысшая, а его потенциальная энергия (связанная с высотой) достигает максимума. На данный момент его кинетическая энергия (связанная с движением) минимальна.

По мере спуска спутника ближе к Земле, его скорость начинает увеличиваться, что приводит к увеличению кинетической энергии. Тем временем, его потенциальная энергия уменьшается, так как спутник приближается к поверхности Земли.

На самом низком пункте орбиты, называемом перигеем, скорость спутника наивысшая, а его кинетическая энергия достигает максимума. В то же время его потенциальная энергия минимальна.

Следующая фаза орбиты - подъем от перигея к апогею - спутник восстанавливает потенциальную энергию, увеличивая высоту и снижая скорость. В конечном итоге, спутник возвращается в апогей, и процесс повторяется.

Таким образом, энергетические состояния спутника меняются периодически в течение его полета, колебаясь между кинетической энергией наивысшей в точках перигея и апогея и потенциальной энергией, связанной с высотой.

Важно отметить, что энергия спутника сохраняется в закрытой системе, и изменения энергетических состояний происходят только из-за изменения его положения и скорости на орбите.