
万有引力定律和圆周运动知:
v=√(GM/r)。
M为地球的质量,r为轨道半径。
所以r越大,v越小。
即轨道半径越大,速度越小。
重力势能为:Ep=mgr=m(-GM/r^2)r=-GmM/r。
其中m为卫星质量,M为地球质量,r为轨道半径。
动能为:Ek=mv^2/2=GmM/2r。
所以总机械能E=-GmM/2r=Ep/2。
所以重力势能和总机械能成正比。
故重力势能越大,总机械能越大。
由第一个关系知,运行速度越小,轨道半径越大。
根据第二个关系知,轨道半径越大,则重力势能越大,即总机械能越大,根据能量守恒,发射时的动能也越大,所以发射速度越大。
