问题
问答题
“神州”六号飞船在预定轨道上飞行,每绕地球一圈需要时间90min,每圈飞行路程约为L=4.2×104km。
(1)试根据以上数据估算地球的质量和密度。(地球的半径R约为6.37×103km,万有引力常量G取6.67×10-11N·m2/kg2)
(2)假设飞船沿赤道平面自西向东飞行,飞行员会看到太阳从东边还是西边出来?如果太阳直射赤道,试估算飞行员每天能看到多少次日出日落?飞船每转一圈飞行员看不见太阳的时间有多长?(已知cos 18.2=0.95)
答案
(1) 5.6103kg/m3 (2) 36min
(1)由L=2r可得 r=
=6.68
km,
根据G=mr
得
M=r3=6.0
1024kg ,
又=
,
=
,
=
=5.6
103kg/m3。
(2)地球自西向东旋转,飞船沿赤道平面自西向东飞行的速度大于地球旋转速度,飞行员会看到太阳从东边出来。地球自转的周期为24h,地球自转一周,飞船运转2460/90=16圈,飞船运转一圈能看到一次日出日落,所以飞行员每天能看到16次日出日落。飞船转到地球的背影区飞行员就看不到太阳(如上图所示)。由图可知sin
=
=0.95,
则=71.80
飞行员每转一圈看不见日出的时间为t=min
36min