解题思路:作出卫星与地球之间的几何关系,根据几何关系确定卫星的轨道半径为2R.
设此卫星的运行周期为T1,地球的运行周期为T2,则地球同步卫星的周期也为T2,依据常识我们可以知道T2=24小时.根据开普勒第三定律求解.
如图所示:
太阳光可认为是平行光,O是地心,人开始在A点,这时刚好日落,因为经过24小时地球转一圈,所以经过4小时,地球转了60度,即:∠AOC=60°,此时人已经到了B点,卫星在人的正上方C点,太阳光正好能照到卫星,所以根据∠AOC=60°就能确定卫星的轨道半径为:OC=2OA=2R.
设此卫星的运行周期为T1,地球的运行周期为T2,则地球同步卫星的周期也为T2,依据常识我们可以知道T2=24小时.
根据开普勒第三定律有:
T21
T22=
(2R)3
(6.6R)2
代入数据得:T1=14400 s.
故答案为:2,14400.
点评:
本题考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
考点点评: 这个题的关键就是要我们领会到“恰能在日落后4小时的时候,恰观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星”,这句话是用来告诉我们求这颗卫星的轨道半径的,依据它的轨道半径的比值关系再求出它的周期与地球周期的比,进而解出它的周期.