假设站在赤道某地上的人,恰能在日落后4小时,观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星,若该卫星是在赤道所在平面内做

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  • 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.

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