问题 问答题

一星球的质量为M,半径为R,已知万有引力恒量为G,试计算:

(1)该星球的第一宇宙速度为多大?

(2)一质量为m的卫星在距离该星球表面距离为h的轨道上运行的周期为多大?

答案

(1)第一宇宙速度即为星球表面圆周运动的速度,由牛顿第二定律可得:

GMm
R2
=
mv2
R

v=

GM
R

(2)卫星离地面为h时,做圆周运动的向心力由星球对它的万有引力提供列出等式

GMm
(R+h)2
=m
2(R+h)
T2

T=2π

(R+h)3
GM

答:(1)该星球的第一宇宙速度为

GM
R

(2)一质量为m的卫星在距离该星球表面距离为h的轨道上运行的周期为2π

(R+h)3
GM

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