各位同學大家好,歡迎來到十點課堂,跟勇哥學物理,今天距離高考還有90天,我們分享的主題是萬有引力定律-人造衛星的部分。
在這一小節當中,我們會講到三個問題,第一是衛星變軌道問題,第二是宇宙速度,第三是同步衛星,我們先講變軌問題。
衛星在各自的軌道上做勻速圓周運動,由萬有引力來提供向心力。
第一,所有同步衛星的位置都是相同的,他們都在赤道上空
第二,同步衛星的周期T是相同的,它和地球自轉的周期是相同的,T=24小時
第三,既然它的周期相同,那麼角速度ω=2π/T,ω也是相同的
第四,所有同步衛星的運行半徑r是相同的
根據萬有引力提供向心力,我們可以把推導出來,同學們看圖片有詳細的推導過程。
第五,同步衛星的距地面的高度h是相同的
因為運行半徑r相同,地球半徑R也相同,所以高度h=r-R是相同的,
第六,同步衛星的運行的線速度v是相同的,因為線速度v=ωr,所以v是相同的
第七,所有同步衛星的向心加速度a是相同的,a=ω?0?5r,所以是相同的
以上七條說明同步衛星的運動的物理量都是相同的,包括位置,周期角,速度半徑,高度線,速度和加速度,這些運動的物理量都是相同的。
既然同步衛星運動的物理量都是相同的,它的向心加速度a大小都相同,那麼同步衛星所受到的向心力的大小是否相同呢?
包括它受到的萬有引力的大小是否相同,答案是可以不同,
因為同步衛星的質量m可以不同,所以它受到的向心力和萬有引力的大小可以不相同。
以上就是同步衛星的哪些物理量相同,哪些可以不同,我們就要在選擇題當中會判斷,也要在計算機當中會推的。
另外再補充一點,就是我們常見的天體的運行的高度?
1、神舟飛船距離地面的高度大概是350千米左右,
2、天宮一号和天宮2号,距離地面大概是400千米左右,
3、同步衛星的高度離地面是36000千米左右的高度,
4、距離我們最遠的月球,它距地面的高度是38萬千米左右,
這是常見的天體距地面的高度情況。
我們今天學習了衛星的變軌的問題,宇宙速度和同步衛星三個考點,
今天的分享就到這裡,謝謝大家,我們明天見。
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