这是模拟,不是实验。下面的画面用来帮你想明白原理;真正学科学要动手做 ——
本页附有「真实实验怎么做」,照着做一遍才算学会。
知识点 · 要点
- 人造卫星按轨道高度大致分三类:近地轨道(几百千米)、中圆轨道(约 2 万千米)、地球同步轨道(约 3.6 万千米)。
- 轨道越高,绕地球一圈用的时间越长:近地轨道约 90 分钟,地球同步轨道正好约 24 小时。
- 同步轨道上的卫星,绕一圈的时间和地球自转一样,所以从地面看它好像钉在天上不动 —— 通信和气象卫星常用它。
- 自检:把高度拖到约 35786 千米时,周期正好接近 24 小时;高度越低,周期越短(近地轨道只要约 90 分钟)。
真实实验怎么做
安全提示:甩绳子时周围要留出足够空间,别打到同学;模拟卫星不要朝天用力抛,避免砸到人或掉到窗外。
- 器材:一根 1 米长的绳子、一个小球(或用纸团代替)、秒表。
- 抓住绳子一端,让小球绕圈 —— 绳子越长,转一圈用的时间越长(这就是"轨道越高越慢")。
- 试着让小球每秒正好转一圈,体会"节奏稳住"的感觉。
- 查一查:中国空间站在多高的轨道上?绕一圈要多久?北斗卫星呢?
拓展延伸
- 中国空间站在约 400 千米的近地轨道上,约 90 分钟绕地球一圈,所以航天员一天能看到 16 次日出。
- 同步轨道只有赤道正上方那一圈是"相对静止"的;如果把卫星放在别的高度或倾角上,它就会在天空中画 8 字。
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