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:

GMm
r2
=m(
T
)2
r,

解得,得飞船轨道半径r=

3
R2gT2
4π2

飞船的角速度ω=

T

飞船的频率f=

1
T

飞船的线速度v=

3
R2g
T

向心加速度a=

2πr
T
=
T
3
R2g
T

离地面的高度h=

3
R2gT2
4π2
-R;

答:所求物理量如上所述.

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