有关万有引力定律中卫星的问题···

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/16 11:01:58
同步卫星为什么在赤道的正上方?而且,所有卫星都在同一轨道上…
这个问题很想不明白,谁可以帮我一下啊?
最好要有推导过程……
谢你们哦

首先,它是地球同步卫星,所以他的周期就确定了,T=24h;

那么我们来计算一下。
1、v=2πR/T
2、根据万有引力公式与运动公式联立
F=mv^2/R=m(2πR/T)^2/R=4mRπ^2/T^2=GmM/R^2
---->
R^3=GMT^2/4π^2=定值
显然R也是定值,所以离地面高度固定;

最后为什么在赤道上呢。你想哦,同步卫星是要与地球同步的,目的就是一直与地面上的某一个点成相对固定的关系,也就是说卫星应该以地球的自转轴为中轴来转动,这样才能保证同步。如果卫星相比自转轴“斜着”绕地球转,那么它必然一下扫过南半球一下掠过北半球,是不能实现同步的。所以为了同步,卫星只能使它的转动平面与地轴垂直,因而就在赤道的正上方了。既然转动半径一样,且只能在赤道正上方,那就只能有一条轨道了。

证毕。

同步说明周期固定,所以高度相同(开普勒第三定律)
同步还说明在地面上投影相同,只能与地球自转方向相同。而圆周运动轨迹只能是大圆,所以必须是赤道