地球的半径为R,地表的重力加速度为g,万有引力常数为G,求:(1)第一宇宙速度(用g、R表示);(2)卫
(1)第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度,
根据万有引力提供向心力得:
GMm
R2 =m
v2
R
解得:v=
GM
R ①
根据地面附近引力等于重力得:
GMm
R2 =mg ②
由①②得:v=
gR
即第一宇宙速度表达式为v=
gR .
(2)设质量为m 的物体在地表所受重力近似等于物体所受万有引力,即:
GMm
R2 =mg----①
得:GM=R2g----②
根据万有引力提供向心力
GMm
R2 =m
4π2
T2 R,----③
联立②③解得:T=2π
R
g
答:(1)地球的第一宇宙速度是v=
gR ;
(2)卫星以第一宇宙速度环绕地球的周期T=2π
R
g .