已知某行星半径为R,以其第一宇宙速度运行的卫星的绕行周期为T,该行星上发射的同步卫星的运行速度为v.求 (1)同步卫星距行星表面的高度为多少? (2)该行星的自转周期为多少?
问题描述:
已知某行星半径为R,以其第一宇宙速度运行的卫星的绕行周期为T,该行星上发射的同步卫星的运行速度为v.求
(1)同步卫星距行星表面的高度为多少?
(2)该行星的自转周期为多少?
答
(1)设同步卫星距地面高度为h,则:
=mGMm (R+h)2
①v2 R+h
以第一宇宙速度运行的卫星其轨道半径就是R,则
=mGMm R2
R②4π2
T2
由①②得:h=
−R4π2R3
T2v2
(2)行星自转周期等于同步卫星的运转周期
T=
=2π(R+h) v
8π3R3
T2v3
答:(1)同步卫星距行星表面的高度为h=
−R.4π2R3
T2v2
(2)该行星的自转周期为
.8π3R3
T2v3