如图,有一颗地球卫星,绕地球做匀速圆周运动卫星与地心的距离为地球半径R0的2倍,卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合.卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能,太阳能收
◎ 题目
如图,有一颗地球卫星,绕地球做匀速圆周运动卫星与地心的距离为地球半径R0的2倍,卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合.卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能,太阳能收集板的面积为S,在阳光下照射下每单位面积提供的最大电功率为P.已知地球表面重力加速度为g,近似认为太阳光是平行光,试估算: (1)卫星做匀速圆周运动的周期; (2)卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间 (3)太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能? |
◎ 答案
(1)地球卫星做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律:
在地球表面有:
解得 T=4π
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4π
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系: ∠AOB=∠COD=
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为: t=
故太阳能收集板工作时间为 |