问题
问答题
2008年9月25日21时10分,“神舟”七号载人飞船发射升空,然后经飞船与火箭分离准确入轨,进入椭圆轨道,再经实施变轨进入圆形轨道绕地球飞行.飞船在离地面高度为h的圆形轨道上,飞行n圈,所用时间为t.已知地球半径为R,引力常量为G,地球表面的重力加速度为g.求地球的质量和平均密度.
答案
设飞船的质量为m,地球的质量为M,在圆轨道上运行周期为T,
由题意得; T=
①t n
飞船绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力得;
=m(R+h)GMm (R+h)2
②4π2 T2
①②联立得:M=
③4n2π2(R+h)3 Gt2
由地球的体积V=
πR3 ④4 3
地球的平均密度 ρ=
⑤M V
③④⑤联立得:ρ=3πn2(R+h)3 Gt2R3
答;地球的质量为
,平均密度为4n2π2(R+h)3 Gt2
.3πn2(R+h)3 Gt2R3