已知地球半径R=6400km,地球表面的重力加速度g=10m/s2,不考虑地球自转的影响.求:(1)推导第一宇宙速度v1的表达式,并计算其数值;(2)若地球自转周期T=24h,计算地球同步卫星
◎ 题目
已知地球半径R=6400km,地球表面的重力加速度g=10m/s2,不考虑地球自转的影响.求: (1)推导第一宇宙速度v1的表达式,并计算其数值; (2)若地球自转周期T=24h,计算地球同步卫星距离地面的高度h; (3)若已知万有引力常量G=6.7×10-11N?m2/kg2,估算地球的平均密度ρ.(以上计算结果保留一位有效数字) |
◎ 答案
(1)当卫星在地球表面附近运动行时,受地球的万有引力提供向心力,即 G
得:卫星运行速度v=
又因为在不考虑地球的自转,地球表面的重力和万有引力相等,故有mg=G
GM=gR2 ② 将②代入①可得: v1=
(2)同步卫星运动地周期与地球自转周期相同,即T=24h=24×3600s,同步卫星受到地球的万有引力提供向心力,故有: G
可得R+h=
h=
将②代入③得:h= |