问题 人造地球卫星在高空沿轨道运动时，会受到稀薄大气的摩擦作用，这种摩擦作用对卫星速率有何影响？� 定性分析 稀薄大气的摩擦作用对卫星做负功，有使卫星动能减小的趋势，但由于卫星处于地球的引力场中，速率减小使卫星实际受到的向心力大于所需的向心力，因而做向心运动，导致轨道半径减小，这又将使卫星与地球的引力势能也相应减小，由于引力势能的减小除抵偿摩擦力的负功还有余，从而使卫星的动能反而增大，因而它的速率增大。�
定量证明 设卫星轨道半径为r，质量为m，地球质量为M，卫星所受的摩擦力为F，在较短的Δt时间内卫星轨道半径变化为Δr，速率变化为Δv，根据功能原理，摩擦力做功应等于卫星动能与势能变化之和。
故v增大，表明卫星的速率反而增大了。但应指出由于摩擦力作用，它的机械能还是减少了，在Δt时间内它的机械能减少量为mvΔv。
（栏目编辑 罗琬华)
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文