求同步卫星轨道高度以及线速度和角速度,要详细计算过程。

如题所述

同步卫星周期为T=24小时,设角速度是w。根据T=2π/w,求得w。设地球半径R,卫星距离地面高度h。已知R,求得h。

如下:根据万有引力定律GMm/(R+h)=mv/(R+h),即v=GM/(R+h)。

因地球上mg=GMm/R,即gR=GM 。

1、V=gR/(R+h)

2、v*T=2π(R+h)

1、2联立求得v和高度h

角速度ω=地球的自转角速度=2π/(24*3600)≈7.27*10⁻⁵rad/s

地球同步卫星距赤道的高度约为36000千米,线速度的大小约为每秒3.08公里。角速度7.27*10⁻⁵rad/s。

扩展资料:

同步卫星发射:

发射同步卫星需要较高的技术,一般先用多级火箭,将卫星送入近地圆形轨道,此轨道称为初始轨道;当卫星飞临赤道上空时,控制火箭再次点火,短时间加速,卫星就会按椭圆轨道(也称转移轨道)运动;卫星飞临远地点时,再次点火加速,卫星就最后进入相对地球静止的轨道。

若把三颗同步卫星,相隔120°均匀分布,卫星的直线电波将能覆盖全球有人居住的绝大部分区域(除两极以外),可构成全球通讯网。

地球同步轨道:

卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期(23小时56分4秒),且方向亦与之一致,卫星在每天同一时间的星下点轨迹相同,当轨道与赤道平面重合时叫做地球静止轨道,即卫星与地面的位置相对保持不变。

倾角为零的圆形地球同步轨道称为地球静止轨道,因为在这样的轨道上运行的卫星将始终位于赤道某地的上空,相对于地球表面是静止的。这种轨道卫星的地面高度约为 3.6万千米。它的覆盖范围很广,利用均布在地球赤道上的 3颗这样的卫星就可以实现除南北极很小一部分地区外的全球通信。

参考资料来源:百度百科-角速度

参考资料来源:百度百科-线速度

参考资料来源:百度百科-地球同步轨道

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第1个回答  推荐于2018-03-19

设地球自转周期为T,地球半径R,同步卫星的轨道半径为r,则卫星高度h=r-R

对卫星,绕地球做匀速圆周运动所需向心力=地球引力:

GMm/r^2=m*a    <1>      a=v^2/r     <2>    a=r*w^2      <3>   w=2π/T   <4>

黄金代换公式GM=g*R^3     <5>

以下推导可以根据题目要求决定是否用黄金代换公式<5>

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第2个回答  2018-03-18
(5)式中应该是黄金代换公式GM=g*R^2