同步卫星近地卫星及赤道上的物体的异同ppt课件.ppt

同步卫星、近地卫星及赤道上的物体的异同一、同步卫星
1、轨道
同步卫星是运行周期和地球自转周期相同的人造地球卫星，它与地球保持相对静止，总是位于赤道的正上方。因此任何一个同步卫星的轨道平面都通过地心,同步卫星的轨道也称为同步轨道。
2、周期
同步卫星公转周期与地球自转周期相同，即T=24h。
3、高度与轨道半径：设同步卫星离地面高度为h

得h=3.6×104km，则轨道半径r=R+h=4.2×107m
4、运行速率
v=ω(R+h)=2π·(R+h)/T=3.1km/s，方向与地球自转方向相同
5、角速度
角速度ω=2π/T=7.3×10-5rad/s

6、向心加速度

解得a=0.22m/s2

7、发射三颗同步卫星，即可覆盖全球的每个角落
二、近地卫星
近地卫星是指轨道在地球表面附近的卫星，计算时轨道半径可近似取地球半径
1、周期

解得T=84min
2、运行速率

解得v=7.9km/s（第一宇宙速度）
它们是绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星最大线速度和最小周期同步卫星、近地卫星与赤道上物体的异同
一、相同点(M地球质量；R地球半径）
1、三者都绕地球做匀速圆周运动，向心力均与地球的万有引力有关
2、同步卫星与赤道上物体的运动周期相同：T同=T赤=24h
3、近地卫星与赤道上物体的运动轨道半径相同：r近=r赤=R
二、不同点
1、轨道半径不同：
r近=r赤=Rr同=R+h
则：r同﹥r近=r赤2、向心力不同：
近地卫星、同步卫星绕地球运动的向心力完全由地球对它们的万有引力来提供：Fn=F万
赤道物体的向心力有万有引力的一个分力来提供，万有引力的另一个分力提供赤道物体的重力
3、向心加速度不同：
由及

则：a近﹥a同﹥a赤4、周期不同：T同=T赤﹥T近
5、线速度不同：
由及

则：v近﹥v同﹥v赤
6、角速度不同：
由及

则：ω同=ω赤﹤ω近