同步卫星的线速度是多大? 同步卫星运行的线速度是多少?

www.zhiqu.org     时间: 2024-05-17
已知地球质量 M=6*10^24 千克,同步卫星周期(等于地球自转周期)T=24小时=8.64*10^4 秒
万有引力常量 G=6.67*10^(-11) 牛*米^2 / 千克^2
设同步卫星的轨道半径是 r ,所求线速度大小是 V
则由万有引力提供向心力 得
GM m / r^2=m V^2 / r   ,m是同步卫星的质量
即 V^2=GM / r
且 V=2π r / T
所以 V^2=GM / [ V* T / (2π) ]
得 V^3=2π*GM / T=2*3.14*6.67*10^(-11)*6*10^24 / (8.64*10^4)=2.91*10^10
V=开三次方的根号(2.91*10^10)=3*10^3 m/s

同步卫星的周期与地球自转周期相同均为T,且其绕地球做匀速圆周运动的半径r=R+H,又因为其角速度ω=(2π)/T,所以它的线速度V=ω*r=[2π(R+H)]/T

不一定,离地球越远,线速度越大。

由牛顿第二定律得
GMm/r^2=m(2Pi/T)^2r
其中G为万有引力定律常数,为6.67*10^-11(单位忘了),M为地球质量6.0*10^24 kg,m为卫星质量,Pi为圆周率,r为卫星的轨道半径(地心到卫星),T为卫星周期,为86400s,即一天。
化简得:
r^3=GMT^2/4Pi^2
带入数值进行计算得
r=42297.523 km
由于地球半径不可忽略,则卫星离地高度为
h=r-R(地球半径,6400km)=35897.523km,约为36000km
线速度为
v=w(角速度)r
=(2Pi/86400)*42297.523
=3.0759 km/s
约为3.1千米每秒

同步卫星的线速度大小~

你这两句话中的“V地球”的含义是不同的。
在前半句“如果以VW=R来算,V卫星大于V地球”中,“V地球”指的是地球的自转线速度,但是,在后半句“但用V=根号下(GM/R),万有引力定律来算,R增大,V卫星会比V地球小”中,虽然你仍然使用了“V地球”,但这时其并不代表地球自转线速度,分析你所用的公式,可以发现,其含义实际是第一宇宙速度。所以,你的结论实际是“地球同步卫星的线速度大于地球表面质点随地球自转的线速度,但是小于第一宇宙”,这个结论没有问题。

人造卫星绕地球的周期和地球的自转同步称为同步卫星(Geostationary Satellite),它的优点是使用者只要对准人造卫星就可进行沟通而不必再追踪卫星的轨迹。 地球同步卫星是人为发射的一种卫星,它相对于地球静止于赤道上空.从地面上看,卫星保持不动,故也称静止卫星;从地球之外看,卫星与地球共同转动,角速度与地球自转角速度相同,故称地球同步卫星. 地球同步卫星距赤道的高度约为 36000Km,线速度的大小约为3.1公里每秒.
地球半径,6378.1公里
卫星距地面的垂直高度,35786.5公里


#薄喻锦# 同步卫星轨道半径及速度大小是多少?
(17113823235): 第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s .地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径} 注: (1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万; (2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等; (3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同; (4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反); (5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s.

#薄喻锦# 同步卫星的高度与线速度与角速度与周期的数值? -
(17113823235): 所有的同步卫星在同一轨道,也就是各个量的值是相同的,周期24h,线速度3.08km/s,离地高度36000Km

#薄喻锦# 轨道卫星和地球同步卫星线速度大小比较 -
(17113823235): 不知道你说的轨道卫星指的是什么轨道.因为地球同步轨道卫星也是轨道卫星. 如果你说的是中低轨道卫星,那这类的卫星的线速度大于地球同步卫星. 从地球的第一宇宙速度说起. 第一宇宙速度是指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动时...

#薄喻锦# 同步卫星的线速度与地球一样吗 -
(17113823235): 不是的,同步卫星的角速度是和地球一样的,但是因为旋转半径大,所以线速度比地球的大

#薄喻锦# 同步卫星的线速度一定小于第一宇宙速度? -
(17113823235): 小于或等于第一宇宙速度,不然的话,同步卫星就回脱离地球的引力飞出卫星轨道,这就不叫同步卫星了.同步卫星对于地球来说是相对静止的.

#薄喻锦# 地球的半径为R,自转周期为T,地球同步卫星离地面的高度为h,则地球同步卫星的线速度v大小为? -
(17113823235): 角速度=π/T 卫星的运行半径=R+h 根据公式:线速度=角速度*半径 卫星线速度V=(R+h)*(π/T)

#薄喻锦# 同步卫星的定点高度h是多少?环绕速度v是多少?
(17113823235): 同步卫星距赤道的高度约为 36000千米,线速度的大小约为3.1公里每秒.

#薄喻锦# “地球同步卫星的线速度大于7.9”对吗 -
(17113823235): 跟第一宇宙速度无关 线速度等于地球自转的角速度(二派/二十四小时对应的秒数)乘以同步卫星到地心的距离

#薄喻锦# 同步卫星约3.08公里/秒的线速度是什么意思?
(17113823235): 同步轨道卫星的线速度是指绕地轴旋转在地球表面上的点的速度,纬度越高线速度越小,纬度越大线速度越大. 因此3.08公里/秒是卫星的自转速度,已经包含地球自转赤道线速度,与地球的纬度有关.

#薄喻锦# 地球同步卫星的线速度,角速度? -
(17113823235): ①周期、角速度一定,与地球自转周期(周期T=23时56分4秒)、角速度相同; ②轨道平面在赤道平面上; ③距离地心的距离一定:h=4.225*10^4km; 距离地面的高度为3.6*10^4km ④环绕速度一定:v=3.08km∕s,环绕方向与地球自转方向相同; ⑤向心加速度大小一定:a=0.23m∕(s^2)