高中物理,万有引力与航天的题目,求详细解答。3

完全没有思路,求详细解答。 谢谢!

第1个回答  2012-03-18
对于卫星,地球的万有引力=卫星做绕地圆周运动的向心力
万有引力=G*M*m/R^2
卫星的向心力=m*ω^2*R
其中,M:地球质量,m:卫星质量,ω:卫星绕地转动角速度,
R:卫星与地球的中心距离,因卫星半径相对很小,R等于地球半径Rd+卫星距地表距离H。
G*M*m/R^2=m*ω^2*R,推出G*M=ω^2*R^3
对于地球同步卫星,周期T1=24h=86400s,
所以同步卫星角速度ω1=2π/86400=7.2722x10^-5rad/s
中心距R1=6.4x10^6+3.6x10^7=4.24x10^7m
所以GM=ω^2*R1^3=4.031x10^14
对于哈伯望远镜:
中心距R2=6.4x10^6+0.6x10^6=7x10^6m
根据G*M=ω2^2*R2^3
ω2^2=(4.031x10^14)/(7x10^6)^3=1.175x10^-6
所以哈伯望远镜绕地角速度ω2=1.084x10^-35rad/s
所以哈伯望远镜绕地周期T2=2π/ω=5796s≈1.6h
故选B