一颗在赤道上空运行的人造卫星,其轨道半径r=2R0(R0为地球半径),卫星的运转方向与地球的自转方向相同,设地球自转的角速度为ω0,若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方,求它再
问题描述:
一颗在赤道上空运行的人造卫星,其轨道半径r=2R0(R0为地球半径),卫星的运转方向与地球的自转方向相同,设地球自转的角速度为ω0,若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方,求它再次通过该建筑物上方所需时间.(已知地球表面重力加速度为g)
答
对卫星,由万有引力提供向心力得:G
=m(2R0)ω2Mm (2R0)2
得到
=ω2 GM 8
R
30
即:
=ω2g
R
20
8
R
30
所以:ω=
…①
g 8R0
设经过时间t它再次通过建筑物上方,则(ω-ω0)t=2π…②
由①②联立解得:t=
.2π
−ω0
g 8R0
答:它再次通过该建筑物上方所需时间为
.2π
−ω0
g 8R0