神舟五號載人飛船在繞地球飛行的第5圈進(jìn)行變軌,由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨葹閔的圓形軌道.已知地球半徑為R,地面處的重力加速度為g.試導(dǎo)出飛船在上述圓軌道上運(yùn)行的周期T的公式(用h、R、g表示).
設(shè)地球質(zhì)量為M,飛船質(zhì)量為m,速度為v,地球的半徑為R,神舟五號飛船圓軌道的半徑為r,飛船軌道距地面的高度為h,則據(jù)題意有:
r=R+h
因?yàn)樵诘孛嬷亓腿f有引力相等,則有
g=即:GM=gR
2飛船在軌道上飛行時(shí),萬有引力提供向心力有:
G=mr得:T=
2π=
2π=
2π答:飛船在上述圓軌道上運(yùn)行的周期T為
2π.