问题
问答题
若把“神舟”六号载人飞船绕地飞行的运行看作是在同一轨道上的匀速圆周运动,且已知运行的周期为T,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,用T、g、R能求出哪些与“神舟”六号载人飞船有关的物理量?分别写出计算这些物理量的表达式(不必代入数据计算).
答案
设地球之旅M,飞船质量为m,飞船轨道半径为r,
地球表面上质量为m′的物体所受重力等于地球对它的万有引力,
则m′g=
,GMm′ R2
则GM=gR2,
万有引力为飞船做圆周运动提供向心力,
由牛顿第二定律得:
=m(GMm r2
)2r,2π T
解得,得飞船轨道半径r=
,3 R2gT2 4π2
飞船的角速度ω=
,2π T
飞船的频率f=
,1 T
飞船的线速度v=
,3 2πR2g T
向心加速度a=
=2πr T 2π T
,3 2πR2g T
离地面的高度h=
-R;3 R2gT2 4π2
答:所求物理量如上所述.