问题
问答题
假设站在赤道某地的人,恰能在日落后4h的时候,观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星.若该卫星是在赤道所在平面做匀速圆周运动,又已知地球的同步卫星绕地球运行的轨道半径约为地球半径的6.0倍,试估算此人造地球卫星绕地球运行的周期.
答案
令地球的半径为R,据题意,日落4小时,地球自转的角度α=
×2π=4 24
,卫星位置如图所示:π 3
此卫星的轨道半径为r=
=2R,R cosα
同步卫星的周期为T同=24h,半径R同=6R
根据开普勒第三定律对于同步卫星有:
=R 3同 T 2同 r3 T 2x
得该卫星的周期Tx=
T同=r3 R 3同
×24h=4.6h(2R)3 (6R)3
答:该卫星的周期为4.6h.