“神州”六号飞船发射成功后,进入圆形轨道稳定运行,运转一周的时间为T,地球的半径为R,表面重力加速度为g,万有引力常量为G,试求: (1)地球的密度; (2)“神州”六号飞船轨

问题描述:

“神州”六号飞船发射成功后,进入圆形轨道稳定运行,运转一周的时间为T,地球的半径为R,表面重力加速度为g,万有引力常量为G,试求:
(1)地球的密度;
(2)“神州”六号飞船轨道距离地面的高度.


(1)由地球表面万有引力等于重力:
mg=

GMm
R2

解得:
M=
gR2
G

地球密度为:
ρ=
M
V
gR2
G
R3
3
3g
4πGR

(2)对神州六号,由万有引力提供向心力:
G
Mm
(R+h)2
=m(R+h)
4π2
T2

又:mg=
GMm
R2

联立解得:
h=
3
gR2T2
4π2
−R

答:
(1)地球的密度ρ=
3g
4πGR

(2)“神州”六号飞船轨道距离地面的高度h=
3
gR2T2
4π2
−R