问题
问答题
磁悬浮列车以大小为v的速度沿赤道高速向东行驶,某时刻人造地球卫星A正好经过磁悬浮列车正上方,运动方向与磁悬浮列车的运动方向相同,列车行驶路程s后,卫星又一次通过列车的正上方.已知地球的半径为R,自转周期为T0,地球表面的重力加速度为g,求卫星离地面的高度.
答案
设卫星的角速度为ω,
在列车行驶路程s的时间t=
内,卫星又一次通过列车的正上方.s v
所以卫星转过的角度是ωt=
+2πt T0
+2πvt R
根据万有引力提供向心力得
=mω2(R+h)GMm (R+h)2
根据黄金代换GM=gR2
解得:h=
-R.3 gR2 (
+2π T0
+v R
)22πv s
答:卫星离地面的高度是
-R.3 gR2 (
+2π T0
+v R
)22πv s