问题
问答题
高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球转动,如果地球质量为M,地球半径为R,人造卫星质量为m,万有引力常量为G,求:
(1)人造卫星的角速度多大?
(2)人造卫星绕地球转动的周期是多少?
(3)人造卫星的向心加速度多大?
答案
(1)设卫星的角速度为ω,根据万有引力定律和牛顿第二定律有:
G
=mω2(R+h),解得卫星线速度ω=mM (R+h)2 GM(R+h) (R+h)2
故人造卫星的角速度ω=
.GM(R+h) (R+h)2
(2)由G
=m(R+h)Mm (R+h)2
得周期T=4π2 T2
?2π=2π(R+h)(R+h)3 GM R+h GM
故人造卫星绕地球运行的周期为2π(R+h)
.R+h GM
(3)由于G
=m a可解得,向心加速度a=Mm (R+h)2 GM (R+h)2
故人造卫星的向心加速度为
.GM (R+h)2