简单点说,第一宇宙速度即自身重力完全变为绕星球自转的向心力,也就是说此刻完全感觉不到重力,如果圆周运动速度继续变大,向心加速度不变的话,圆周半径也会变大,当达到第二宇宙速度的时候,自身重力提供的向心加速度已经不能让物体做圆周运动,因此会摆脱星球引力向外飞出.
理论上,在第一宇宙速度和第二宇宙速度之间,物体做的是规则的圆周运动.
而实际上,自然界中所有的物体在公转时都是椭圆形的,因此卫星的飞行轨迹也是椭圆的,地球处在椭圆的两个圆心中的一个上,这里还涉及到动能和重力势能的概念,近地点动能大,远地点重力势能大,近地点时速度最快,但随着离星球越来越远,速度减少,动能转化为势能,当达到远地点的时候速度最低,卫星飞行就是这样周而复始的运转.
当然还有例外,地球同步卫星即在地球的赤道上方,公转周期与地球自转同步,高度不变,时刻都对应着赤道垂直投影处,它的公转轨道是圆形的.