为什么人造卫星绕地球做椭圆运动时机械能守恒

人造卫星在轨道上运行时，周围是近乎完美的真空环境。在这种环境下，卫星几乎不会受到空气阻力或其他形式的摩擦力作用。因为没有摩擦力做功来消耗能量，也就不会产生额外的内能损耗，所以其动能和势能相互转化的过程中，总机械能保持守恒状态。

我们要严格区分机械能和其他形式的能量。机械能仅指动能与势能之和。在卫星运动中，由于缺乏产生内能的摩擦机制，能量没有耗散到非机械形式，故守恒。而小球摆动时，摩擦生热产生了内能，这意味着机械能转化成了其他形式的能量，打破了机械能守恒的条件。

对于在地面附近摆动的小球，情况就完全不同了。小球在运动过程中会与空气发生摩擦，同时悬挂点也存在摩擦阻力。这些阻力在做负功，将一部分机械能转化为了内能（热能），导致系统的总机械能逐渐减少，因此机械能不守恒。