在地球赤道上空,有一颗卫星,其运动轨道面与赤道面共面,运行方向与地球自转方向相同,已知地球半径为R
在地球赤道上空,有一颗卫星,其运动轨道面与赤道面共面,运行方向与地球自转方向相同,已知地球半径为R,卫星离地高度为2R,地球表面的重力加速度为g(1)在该卫星正下方地面上...
在地球赤道上空,有一颗卫星,其运动轨道面与赤道面共面,运行方向与地球自转方向相同,已知地球半径为R,卫星离地高度为2R,地球表面的重力加速度为g(1)在该卫星正下方地面上的人看来,该卫星向什么方向运行?(不需论述)(2)该卫星运行的周期为多少?(3)若赤道上空有另外一颗卫星,其离地高度为3R,运动轨道面与赤道面共面,运行方向与地球自转方向相同,在某时刻两卫星连线的延长线通过地心,求至少经多长时间,两卫星连线的延长线再一次通过地心?
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(1)由于该卫星半径小于同步卫星半径,故周期小于地球自转周期,又由于地球自西向东旋转,故该卫星下方人看卫星自西向东运动;
(2)地球表面重力与万有引力相等有:G
=mg
可得GM=gR2
卫星所受万有引力提供圆周运动向心力有:
G
=m(R+2R)
可得卫星运行周期T1=2π
=6π
(3)由(2)分析可知,距地面高度为3R的卫星周期
T2=2π
=16π
=
当卫星第一次连线的延长线通过地心到第二次连线延长线通过地心,则周期短的卫星多运转一周,故有:
t=
=
=
=
答:(1)在该卫星正下方地面上的人看来,该卫星向什么自西向东运行;
(2)该卫星运行的周期为6π
;
(3)若赤道上空有另外一颗卫星,其离地高度为3R,运动轨道面与赤道面共面,运行方向与地球自转方向相同,在某时刻两卫星连线的延长线通过地心,至少经
(2)地球表面重力与万有引力相等有:G
mM |
R2 |
可得GM=gR2
卫星所受万有引力提供圆周运动向心力有:
G
mM |
(R+2R)2 |
4π2 |
T12 |
可得卫星运行周期T1=2π
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(3)由(2)分析可知,距地面高度为3R的卫星周期
T2=2π
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6π
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16π
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当卫星第一次连线的延长线通过地心到第二次连线延长线通过地心,则周期短的卫星多运转一周,故有:
t=
2π | ||||
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T1T2 |
T2?T1 |
6π
| ||||||||
16π
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48(8+3
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37 |
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答:(1)在该卫星正下方地面上的人看来,该卫星向什么自西向东运行;
(2)该卫星运行的周期为6π
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(3)若赤道上空有另外一颗卫星,其离地高度为3R,运动轨道面与赤道面共面,运行方向与地球自转方向相同,在某时刻两卫星连线的延长线通过地心,至少经
48(8+3
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