■如何計算衛星勻速圓周運動的加速度、向心加速度、重力加速度? 如何利用地球半徑和地球表面重力加速度求解地球質量? 如何計算中心天體不崩解的質量、密度和最小自傳周期? 衛星的線速度、周期和角速度如何隨軌道半徑變化? 他們的極值是什么?
■一般問題中,計算衛星勻速圓周運動的加速度、向心加速度、重力加速度時勻速圓周運動,利用萬有引力計算地球的質量,或者給出其線速度、角速度或地球半徑。 當我們知道地球的半徑r,地球表面的重力加速度g,并求出地球的質量M后,我們可以根據以下公式計算:GMm/r2=mg:mg=gmm/r2
這個思想也可以用在計算中心天體不會崩解的質量、密度和最小自傳周期時。首先我們假設各種物理量,中心天體質量為M,半徑為r,密度為ρ勻速圓周運動,最小自轉周期為T。根據萬有引力,它等于向心力。
G *Mm/R^2 =m(2π /T)^2R
解決方案必須
M= 4π^2R^3/GT^2
并且因為
M=ρV=ρ(4/3πR^3)
因此
4π^2R^3 / GT^2 =ρ (4/3πR^2*πR^3)
解決方案必須
Gρ=3π/T2
一般來說,軌道越高,衛星的角速度和線速度越小,加速度也越小,但周期越大。 有興趣的朋友可以寫下來作為一個快速的總結。