发布网友 发布时间:2022-04-22 08:46
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热心网友 时间:2023-11-29 12:19
同步卫星的意思就是和地球自转周期同步,即周期为24小时。
赤道上的物体不是卫星,是放在地面上的,比如一块石头放在地面上,一个人站着地面上,周期和地球同步,为24小时。注意赤道上物体和卫星有一点截然不同,卫星是引力完全提供向心力,而赤道上的物体向心加速度很小,引力和支持力的差提供向心力。
近地卫星是在地面附近的空中环绕的卫星,运行速度是第一宇宙速度。
这三者的比较:
周期上来说,赤道上的物体和同步卫星相同,都大于近地卫星,近地卫星的周期计算
GMm/R^2 = m(2π/T)^2 R,可以计算出T,也可以用赤道周长除以第一宇宙速度,粗略计算是5000到5100秒之间,远远小于24小时。
速度上,可以用GMm /R^2 = mv^2/R,可以得到v^2R = GM是常数,即卫星的环绕半径越大,线速度越小。赤道表面的物体线速度为地球自转带来,和卫星不是一个体系中的,大约是463米/秒,所以卫星的线速度和地球自传速度,没有必然的关系。但是同步卫星和地球自转来比较,是非常容易的,它们的角速度相同,同步卫星的半径比地球半径大,因此线速度大。
加速度,近地卫星最大,约等于g,随着半径增大,逐渐减小,用GM/R^2计算
赤道上的物体,加速度和卫星同样不属于一个体系,是一个常数,为地球自转的角速度*地球半径
= 4π^2 R地 / 800^2。