题目
站在地球赤道某地的人,日落后4小时的时候,在自己头顶正上方观察到一颗恰好有阳光照亮的人造地球卫星,已知地球的半径为 ,地球表面的重力加速度为 ,太阳光可认为是平行光。若该卫星在赤道所在平面内做匀速圆周运动,求:
(1)
该人造卫星的轨道半径;
(2)
人造卫星的运动周期。
答案: 解:卫星与地球之间的位置关系如图,O是地心,人开始在A点,这时刚好日落,经过4小时,地球转了 θ=tT×2π=π3 由几何关系得: rcosθ=R 解得:r=2R
解:由万有引力提供向心力得: GMmr2=mr(2πT)2 在地球表面: GMmR2=mg 联立解得: T=4π2Rg