吴健雄是著名的美籍华裔物理学家,以她的名字命名的小行星(吴健雄星)半径约为16km,该行星的密度与地球相近,若在此小行星上发射一颗卫星环绕其表面运行,试估算该卫星的环绕

◎ 题目

吴健雄是著名的美籍华裔物理学家,以她的名字命名的小行星(吴健雄星)半径约为16km,该行星的密度与地球相近,若在此小行星上发射一颗卫星环绕其表面运行,试估算该卫星的环绕速度(已知地球半径为6400km,地球表面的重力加速度g取10m/s2).

◎ 答案

对地球表面得卫星,根据万有引力提供向心力得
 G
Mm
R2
=m
v2
R

mg=G
Mm
R2

联立①②地球表面卫星的环绕速度为v1=

gR
=8km/s

由①式得:v=

GM
R
=

4
3
πR3
R
=

4πρGR2
3
∝R

所以吴健雄星表面卫星的环绕速度v2与地球表面卫星的环绕速度v1的关系是
v2
v1
=
R2
R1

所求的卫星的环绕速度v2=
R2
R1
v1=
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