คำนวณเวลาโคจรของดาวเทียม

สิ่งที่คุณต้องการ:

• กระดาษและดินสอ
• อาจจะ. เครื่องคิดเลข
• การรวบรวมสูตร
• ความรู้พื้นฐานของกลศาสตร์
• (แรงเหวี่ยง กฎความโน้มถ่วง)

คำนวณระยะเวลาของการหมุน - นี่คือวิธีการทำงานในสมดุลของแรง

1. เหตุผลเดียวที่ดาวเทียม (ส่วนใหญ่) ไม่ตกลงมาจากท้องฟ้าก็เพราะพวกเขารักษาสมดุลของแรงอย่างง่ายบนวงโคจรของพวกมัน
2. แรงโน้มถ่วงมีมากเท่ากับแรงสู่ศูนย์กลาง (รู้จักกันดีในชื่อ "แรงเหวี่ยง")
3. แรงทั้งสองสามารถค้นหาได้ในคอลเล็กชันสูตรหรือในหนังสือฟิสิกส์
4. จากงบดุลนี้ หากคุณใส่ระยะห่างของดาวเทียมจากพื้นผิวโลกและรัศมีของโลก คุณจะสามารถคำนวณความเร็วของดาวเทียมได้
5. ในทุกวงโคจร ดาวเทียมจะต้องรักษาความเร็วนี้ไว้ จำเป็นต้องมีการแก้ไขเล็กน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวงโคจรต่ำเนื่องจากการเสียดสีของอากาศในบรรยากาศชั้นบนสุด


คำนวณน้ำหนักของดวงอาทิตย์ - นี่คือวิธีการ

นักดาราศาสตร์รู้น้ำหนักของดวงอาทิตย์ได้อย่างไร? คุณสามารถชั่งน้ำหนักได้ ...

6. หากคุณได้กำหนดความเร็วรอบในระยะทางที่กำหนดแล้ว คุณสามารถคำนวณเวลาปฏิวัติได้อย่างง่ายดาย มันเป็นผลมาจากกฎของเวลาเส้นทางสำหรับการเคลื่อนที่ของดาวเทียม (สม่ำเสมอ): s = v x t ระยะทางที่ครอบคลุม s เป็นเพียงเส้นรอบวงของการหมุนหนึ่งครั้ง v ความเร็วที่คำนวณได้และเวลารอบการหมุน
   instagram viewer
7. หากคุณจัดเรียงสมการข้างต้นใหม่ตามลำดับ คุณจะได้ t = s / v สำหรับช่วงเวลาของการปฏิวัติ
8. สังเกตว่าคุณใช้ทั้งโลกและดาวเทียมเป็นจุดมวลในการคำนวณนี้ ดังนั้นสำหรับระยะห่างของดาวเทียมจากโลก คุณต้องบวกรัศมีของโลกเข้ากับระยะห่างของดาวเทียมจากพื้นผิวโลก
9. คุณต้องเลือกหน่วยที่ถูกต้องในการคำนวณด้วย เช่น เมตรสำหรับระยะทางและ m / s สำหรับความเร็ว ซึ่งจะทำให้รอบเวลาเป็นวินาที

วงโคจรของดาวเทียม - ตัวอย่างจากการคำนวณ

1. ข้อมูลต่อไปนี้ใช้กับสมดุลของแรง: แรงโน้มถ่วง = แรงเหวี่ยง
2. จากคอลเล็กชันสูตร คุณจะพบ: G x (m_โลก xm_นั่ง) / NS² = ม_นั่ง x v²/r. ที่ไหน m_โลก = 6 x 10²⁴ kg คือมวลของโลก รัศมีของโลกคือ 6350 km = 6.35 x 10⁶ m และค่าคงตัวโน้มถ่วง G = 6.67 x 10^-11 m³ / (กก. s "). r คือความสูงของดาวเทียม + รัศมีของโลก
3. หากคุณสมมติระดับความสูง 200 กม. สำหรับดาวเทียมในตัวอย่างนี้ r = 6.55 x 10⁶ NS.
4. ตอนนี้ใส่ค่าลงในความสมดุลของแรงด้านบน มวลของดาวเทียมหลุดจากสมดุลนี้เพราะอยู่ทั้งสองข้างของสมการ
5. ความเร็วของวงโคจร v ของดาวเทียมยังไม่ทราบ และคุณสามารถคำนวณได้
6. จากตัวอย่างที่คุณได้รับ: v = root (G x m_โลก/ r) = 7817 ม. / s
7. ถัดไป คำนวณความยาวเส้นทาง s = 2 x Pi x r = 4.12 x 10⁷ เมตร ประมาณ 40 ล้านเมตร
8. แล้วคำนวณรอบเวลา: t = s / v = 5270 s = 87.8 นาที เช่น ประมาณ 1 1/2 ชั่วโมง