问题
填空题
两颗卫星在同一轨道平面绕地球做匀速圆周运动,地球半径为R,a卫星离地面的高度等于R,b卫星离地面高度为3R,则:
(1)a、b两卫星周期之比Ta:Tb是多少?
(2)若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点的正上方,则a至少经过多少个周期两卫星相距最远?
答案
(1)Ra=2R,Rb=4R
由开普勒行星运动规律知:
=R 3a T 2a R 3b T 2b
所以Ta:Tb=Ra
:Rb3 2
=1:23 2
①2
(2)设经过t时间 二者第一次相距最远,
若两卫星同向运转,此时a比b多转半圈,即
-t Ta
=t Tb
解得t=1 2
②0.5TaTb Tb-Ta
这段时间a经过的周期数为n=
③t Ta
由①②③可得n=4+ 2 7
若两卫星反向运转,(
+2π Ta
)t=π ④2π Tb
这段时间a经过的周期数为n′=
⑤t Ta
由①④⑤得n′=4- 2 7
故答案为(1)Ta:Tb=1:2
(2)2
或4+ 2 7 4- 2 7