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同步卫星新解


    第四十六篇  同步卫星新解——问题的提出1
    一、小引
    在前面的第三十九篇文章中曾提及同步卫星问题,在文中曾问道:同步卫星是悬停吗?
    回答是,在同步卫星状态下,卫星的ω非常小,为每日一周,所受的地球排斥极小,不是吸引等于排斥意义下的悬停。
    那怎样解释它在距地面3.6千米的空中能够相对于地球静止呢?
    文中曾说,它虽然在空中,但仍然是地球的一个静止部分。虽已点破,但待以后详述。本篇将继续该问题的讨论。
    二、同步卫星的经典理论
    同步卫星的经典理论是牛顿的惯性/引力模式,即同步卫星m的惯性速度V使卫星企图逃离地球(即所谓离心力),而引力抓住了它。当离心力与引力平衡时,卫星绕地球旋转。
    当卫星旋转周期等于地球自转周期时,卫星相对于地球静止了,卫星与地球同步旋转,该卫星称为同步卫星。此时,可求得卫星与地面之距离为3.6万千米(距地心4.237万千米)。于是,距地面3.6万千米的轨道就称为同步轨道。
    第四十六篇  同步卫星新解——问题的提出2
    三、基本公式及计祘如下:
    离心力F1=mV2 / R = mω2R ;吸引力F2=Ky M m / R2  ; 卫星同步时有ω=2π/T,T为地球自转周期; 并考虑到,卫星与地心之距R= r+h  ,式中r为地球半径 ,h为卫星距地面之高度;地球的物质数量M = 5.96×1024千克 。
    由F1= F2 ,即可得到:Ky M m / R2 =  mω2R  ,解得:
    h = 3.6万千米 ;
    V = 3.1千米 / 秒 ;
    R = r+h = 3.6+0.637 = 4.237万千米。
    至于“道”物理学,它是舍弃了惯性观念的,它会怎样看待这个问题呢?请看下篇。
    (转载自张天健_560)
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