■如何计算卫星匀速圆周运动的加速度、向心加速度、重力加速度? 如何利用地球半径和地球表面重力加速度求解地球质量? 如何计算中心天体不崩解的质量、密度和最小自传周期? 卫星的线速度、周期和角速度如何随轨道半径变化? 他们的极值是什么?
■一般问题中,计算卫星匀速圆周运动的加速度、向心加速度、重力加速度时匀速圆周运动,利用万有引力计算地球的质量,或者给出其线速度、角速度或地球半径。 当我们知道地球的半径r,地球表面的重力加速度g,并求出地球的质量M后,我们可以根据以下公式计算:GMm/r2=mg:mg=gmm/r2
这个思想也可以用在计算中心天体不会崩解的质量、密度和最小自传周期时。首先我们假设各种物理量,中心天体质量为M,半径为r,密度为ρ匀速圆周运动,最小自转周期为T。根据万有引力,它等于向心力。
G *Mm/R^2 =m(2π /T)^2R
解决方案必须
M= 4π^2R^3/GT^2
并且因为
M=ρV=ρ(4/3πR^3)
因此
4π^2R^3 / GT^2 =ρ (4/3πR^2*πR^3)
解决方案必须
Gρ=3π/T2
一般来说,轨道越高,卫星的角速度和线速度越小,加速度也越小,但周期越大。 有兴趣的朋友可以写下来作为一个快速的总结。