已知靠近地面运转的人造卫星,每天转n圈,如果发射一颗同步卫星,它离地面的高度应是地球半径的多少?

问题描述:

已知靠近地面运转的人造卫星,每天转n圈,如果发射一颗同步卫星,它离地面的高度应是地球半径的多少?

设该卫星离地面的高度为h,地球半径为R.
近地卫星的周期为T1=

24h
n
,同步地球卫星的周期为T2=24h,则T1:T2=1:n
对于近地卫星有,G
Mm
R2
=m
4π2
T 21
R
对于地球同步卫星有,G
Mm′
(R+h)2
=m′
4π2
T 22
(R+h)

联立解得h=(
3 n2
−1
)R,即卫星离地面的高度应是地球半径的
3 n2
−1

答:卫星离地面的高度应是地球半径的
3 n2
−1