Що необхідно знати для визначення радіуса орбіти та орбітальної швидкості супутника, який знаходиться по коловій орбіті

  • 27
Що необхідно знати для визначення радіуса орбіти та орбітальної швидкості супутника, який знаходиться по коловій орбіті над тією самою точкою екватора Землі?
Yaksob_8962
19
Для определения радиуса орбиты и орбитальной скорости спутника, который находится на круговой орбите над той же точкой экватора Земли, нам понадобится знание нескольких физических параметров и формул.

1. Масса Земли (м): Масса Земли - это физическая константа, и для простоты расчётов мы будем считать её равной 5.97×1024 килограмма.

2. Гравитационная постоянная (G): Гравитационная постоянная является фундаментальной константой и равна 6.67×1011 Н·м2/кг2.

3. Период обращения спутника (T): Период обращения - это время, за которое спутник совершает полный оборот вокруг Земли. В данном случае, так как спутник находится на круговой орбите, его период обращения будет равен периоду обращения Земли вокруг своей оси, то есть 24 часам.

4. Орбитальная скорость (v): Орбитальная скорость - это скорость, с которой спутник движется по орбите. Для круговой орбиты она вычисляется по формуле v=2πrT, где r - радиус орбиты.

Теперь, имея эти значения, мы можем рассчитать радиус орбиты (r) и орбитальную скорость (v).

1. Радиус орбиты (r): Для определения радиуса орбиты мы можем использовать закон всемирного тяготения Ньютона, который гласит: F=GmMr2, где F - центростремительная сила, m - масса спутника, M - масса Земли, G - гравитационная постоянная.

Так как спутник находится на круговой орбите, центростремительная сила будет равняться силе тяготения, а значит, F=mv2r. Подставляя это выражение в закон Ньютона и приравнивая его к ma, где a - ускорение свободного падения на поверхности Земли, получаем:

mv2r=GmMr2.

Переставляя переменные и упрощая, мы можем найти радиус орбиты:

r=GMT24π2.

Здесь M - масса Земли, G - гравитационная постоянная, T - период обращения Земли в секундах.

2. Орбитальная скорость (v): Мы можем вычислить орбитальную скорость, используя формулу v=2πrT, где r - радиус орбиты, T - период обращения Земли.

Это даёт нам необходимые формулы для определения радиуса орбиты и орбитальной скорости спутника, находящегося на круговой орбите над той же точкой экватора Земли. Вы можете использовать данные формулы для расчётов и получения конкретных численных значений этих величин.