一颗人造卫星的质量为m,离地面的高度为h,卫星做匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,求:(1)卫星受到的向心力的大小(2)卫星的速率(3)卫星环绕地球运行的
问题描述:
一颗人造卫星的质量为m,离地面的高度为h,卫星做匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,求:
(1)卫星受到的向心力的大小
(2)卫星的速率
(3)卫星环绕地球运行的周期.
答
(1)根据黄金代换式得:GM=gR2
则向心力 F=
=GMm (R+h)2
mgR2
(R+h)2
(2)根据万有引力提供向心力,F=
=mGMm (R+h)2
v2 (R+h)
解得:v=
gR2
R+h
(3)根据万有引力提供向心力,F=
=mGMm (R+h)2
(R+h)4π2
T2
解得:T=
4π2(R+h)3
gR2
答:(1)卫星受到的向心力的大小为
.mgR2
(R+h)2
(2)卫星的速率为v=
.
gR2
R+h
(3)卫星环绕地球运行的周期T=
.
4π2(R+h)3
gR2