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)

对卫星,由万有引力提供向心力得:G

Mm
(2R0)2
=m(2R0)ω2
得到
GM
8
R 30
ω2
 
即:
g
R 20
8
R 30
ω2

所以:ω=
g
8R0
…①
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=
g
8R0
ω0

答:它再次通过该建筑物上方所需时间为
g
8R0
ω0