卫星移动到非常靠近半径R的地球表面的时间是84分钟。同一颗卫星的周期是多少?如果它是在离地球表面3R的距离?

卫星移动到非常靠近半径R的地球表面的时间是84分钟。同一颗卫星的周期是多少?如果它是在离地球表面3R的距离?
Anonim

回答:

A. 84分钟

说明:

开普勒第三定律指出,平方周期与半径立方直接相关:

#T ^ 2 =(4π^ 2)/(GM)R ^ 3#

其中T是周期,G是万有引力常数,M是地球的质量(在这种情况下),R是距离两个物体中心的距离。

由此我们可以得到该时期的等式:

#T = 2pisqrt(R ^ 3 /(GM))#

看起来,如果半径是三倍(3R),那么T将增加一倍 #sqrt(3 ^ 3)= sqrt27#

但是,距离R必须从中测量 中心 的尸体。问题表明卫星飞得非常接近地球表面(非常小的差异),并且因为新的距离3R取自地球表面(非常小的差异* 3),所以半径几乎不变。这意味着这段时间应该保持在84分钟左右。 (选择A)

事实证明,如果可以在地球表面准确地飞行卫星(理论上),半径将等于地球的半径,周期将是84分钟(点击此处获取更多信息)。根据这个问题,那么距离表面3R的距离的变化是有效的 #0*3=0#,所以R保持不变。