问题
问答题
已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,一颗人造卫星在离地面高度h=3R处绕地球做匀速圆周运动,求:
(1)这颗卫星运动的线速度为多大;
(2)它绕地球运动的向心加速度为多大;
(3)质量为m的仪器放在卫星内的平台上,仪器的重力为多大?它对平台的压力有多大?
答案
(1)卫星近地运行时,重力等于万有引力G
=mgMm R2
卫星离地面的高度为h=3R,有:
=mGMm (h+R)2 v22 h+R
由以上两式得:v2=1 2 gR
(2)卫星离地面的高度为3R时,有:
G
=maMm (h+R)2
解得:a=
g1 16
(3)在卫星内,仪器的重力等于地球对它的吸引力,则有:
G=ma=
mg1 16
由于卫星内仪器所受重力完全用于提供做圆周运动的向心力,仪器处于完全失重状态,所以仪器对平台的压力为零.
答:(1)这颗卫星运动的线速度为1 2
;gR
(2)它绕地球运动的向心加速度为
g;1 16
(3)质量为m的仪器放在卫星内的平台上,仪器的重力为
mg.它对平台的压力为0.1 16