问题
问答题
如图所示,A是地球的同步卫星.另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h.已知地球半径为R,地球自转角速度为ωo,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心.
(1)求卫星B的运行周期.
(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,他们再一次相距最近?
答案
(1)设地球质量为M,卫星质量为m,根据万有引力和牛顿运动定律,有:
G
=mMm (R+h)2
(R+h)4π2 T 2B
在地球表面有:G
=mgMm R2
联立得:TB=2π
.(R+h)3 gR2
(2)它们再一次相距最近时,一定是B比A多转了一圈,有:
ωBt-ω0t=2π
其中ωB=
得:t=2π TB
.2π
-ω0gR2 (R+h)3
答:(1)卫星B的运行周期是2π
;(R+h)3 gR2
(2)至少经过
,它们再一次相距最近.2π
-ω0gR2 (R+h)3