卫星的轨道高度为h,所以轨道半径为R+h。
已知近地轨道卫星的速度为第一宇宙速度v1=√gR,
可以得到近地卫星的周期T近=2πR/v1,
再用开普勒第三定律(周期的平方和轨道半径的立方成正比)
可以得到侦察卫星的周期T侦,
所以侦察卫星一天内可以通过赤道上空的次数n=(T/T侦)×2
(一圈可以两次经过赤道上空),
所以每次需要拍摄的弧长=地球周长/n
假设物体处于赤道上空,则
GMm/R2=mg————(1)
GMm/(R+H)2=mg'————(2)
解(1)(2)得:g'=gR2/(R+H)2
设该星球的质量为M,半径为R,则有
GMm/R2=mg星=0.01mg地 ………① (5分)
物体在星球的赤道上完全失重,则万有引力恰好提供随其自转的向心力,即有
GMm/R2 =m ·4π2.R/T2 ………② (5分)
由①②得
R=0.01g地T2/4π2
将g地=9.8m/s2,T=24h代入解得
R=1.9×107m (4分)
不难发现,地球对赤道上物体的万有引力为m(g+a)
正常情况下:
ma=mω^2·R
而当物体能飘起来时:
m(g+a)=mω'^2·R
两式相比,得
a/(g+a)=(ω/ω')^2
解得ω'/ω=根号下[(g+a)/g]