Question

根据万有引力定律公式，推导天体和卫星有关的周期、线速度、角速度、半径、天体表面重力加速度等。

请写出相关推导过程以及适用范围。近地卫星、同步卫星、地球赤道上的物体、地球上某一纬度的物体的相关物理量的推导公式。

Answer 1

F=GMm/R^2 这个使用范围很广知道中心天体和自身速度,还有旋转半径之后就可以了
F=w^2MR 角速度 自身质量和旋转半径
F=V^2Rm 线速度 自身质量和旋转半径
F=ma向心加速度 自身质量
F=mg(只适用于在中心天体表面)
1.开普勒第三定律： T2/R3＝K(＝4π2/GM)｛R:轨道半径，T:周期，K:常量(与行星质量无关，取决于中心天体的质量)｝
2.万有引力定律： F＝Gm1m2/r2 G＝6.67×10-11N?m2/kg2，方向在它们的连线上）
3.天体上的重力和重力加速度：GMm/R2＝mg； g＝GM/R2｛R:天体半径(m)，M：天体质量（kg）｝
4.卫星绕行速度、角速度、周期： V＝(GM/r)1/2；ω＝(GM/r3)1/2； T＝2π(r3/GM)1/2 ｛M：中心天体质量｝
5.第一(二、三)宇宙速度 V1＝(g地r地)1/2＝(GM/r地)1/2＝7.9km/s； V2＝11.2km/s；
V3＝16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2＝m4π2(r地+h)/T2｛h≈36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半径｝
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向＝F万；
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等；
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同；
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小（一同三反）；
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s

Answer 2

我比较懒,不愿写......·-·!你好
T=2π√R^3/GM
v=√GM/R
ω=√GM/R^3
g=GM/R^2
ρ=3π/GT^2

这些公式都有很强的局限性，最好不要去背
真正要背的只有F=GMm/R^2
其他的根据已知量推导，死背公式学这一章会吃亏的哈

还有疑问请再问，我不信回答你这么多问题你真的一个最佳都不给我。。。

Answer 3

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