两颗人造卫星A和B绕地球做匀速圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,求解两颗人造卫星的轨道半径之比和运动速率之比.

问题描述:

两颗人造卫星A和B绕地球做匀速圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,求解两颗人造卫星的轨道半径之比和运动速率之比.

(1)根据万有引力提供向心力G

Mm
r2
=m
4π2
T2
r,得r=
3
GMT2
4π2

所以
rA
rB
3
TA2
TB2
3
1
82
1
4

(2)根据r=
3
GMT2
4π2
,得
vA
vB
rA
rB
×
TB
TA
1
4
×
8
1
2
1

答:(1)两卫星轨道半径之比为1:4;
(2)两卫星运动速率之比为2:1.