题目内容
两颗卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动,地球半径为,卫星离地面的高度等于,卫星离地面高度为,则:
(1)、两卫星运行周期之比是多少?
(2)若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点正上方,则至少经过多少个周期与相距最远?
【答案】
(1)(2)
【解析】(1)对做匀速圆周运动的卫星使用向心力公式
可得:
所以
(2)由可知:,即转动得更快。
设经过时间两卫星相距最远,则由图可得:
(、2、3……)
其中时对应的时间最短。
而,
所以,得
说明:圆周运动中的追及和相遇问题也应“利用(角)位移关系列方程”。当然,如果能直接将角位移关系转化成转动圈数关系,运算过程更简洁,但不如利用角位移关系容易理解,而且可以和直线运动中同类问题的解法统一起来,记忆比较方便。常见情况下的角位移关系如下,请自行结合运动过程示意图理解。设,则:
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