人造卫星的引力势能为什么取负值

以卫星离地球无限远时的引力势能为零,则质量为m的人造卫星在距地心r处时的引力势能为Ep=-GMm/r
(1)试证明：在大气层外任一轨道上绕地球作匀速圆周运动的人造卫星所具有的机械能的绝对值恰好等于其动能.
(2)已知同步卫星的轨道半径r=4.2*102km,试计算质量为m=6.5*102kg的同步卫星所具有的引力势能.
证明：（1）人造卫星的总能量包括两个方面：第一是引力势能Ep=-GMm/r.（1）
第二是它的动能Ek=mV2/2.（2）
人造卫星绕地球运行的向心力来源于万有引力：GMm/r2= mV2/r.（3）
由式（2）和（3）得Ek=GMm/2r.(4)
这样一来,卫星的总能量也就是你所说的机械能E=Ep+Ek==-GMm/r+GMm/2r=-GMm/2r即它的绝对值正好等于它的动能了.
(2)第二题的解法好像只要把已知的r和m代入引力势能公式里就好求出来,式中的G应该记住的,至于地球的质量也能查得到的；如果你认为这样做不满意的话,你还可以从放在地球表面上的物体所受重力等于万有引力来求：GMm/R2 =mg,其中R这地球的半径6400千米,由这个式子可表达出GM=gR2,再代到引力势能公式也好做了.

因为与离心力方向相反。