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第230章 蛮星之主二→映射(1 / 2)

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我和榉树妖王都在太空之中,望着大气层下这片星球空间,现在我们是跟这个星球同步飞行着,即自转角速度w相同,看似钉在空中没啥移动,这些都是假象,现在就是同步的问题,下面我们来讨论这个问题:

卫星与地球同步,通常指的是地球同步轨道(Geosynchronousorbit,GSo)或地球静止轨道(Geostationaryorbit,GEo)。在这种轨道上,卫星的周期与地球的自转周期相同,即大约24小时。地球静止轨道上的卫星相对于地球表面来说是静止的,始终位于地球赤道上空的同一经度上。

为了保持这种同步,卫星必须在地球引力和离心力之间达到平衡。离心力是由卫星在轨道上的运动产生的,而地球引力则是将卫星拉向地心的力。下面我们来推导卫星在圆形轨道上的离心力公式,并讨论角速度w和角度θ的关系。

假设卫星在半径为r的圆形轨道上运行,地球的质量为m,卫星的质量为m。根据牛顿第二定律和万有引力定律,我们有:

F_centrifugal=F_gravity

离心力F_centrifugal可以用角速度w和轨道半径r来表示:

F_centrifugal=m*r*w^2

其中,w是卫星绕地球旋转的角速度,单位是弧度每秒。

地球引力F_gravity可以用万有引力常数G、地球质量m、卫星质量m和轨道半径r来表示:

F_gravity=G*(m*m)r^2

现在我们让离心力等于地球引力,以建立平衡:

m*r*w^2=G*(m*m)r^2

从这个等式中,我们可以消去卫星质量m,因为我们只关心质量和半径之间的关系,而不关心卫星的具体质量:

r^3*w^2=G*m

这个等式表明,对于给定的地球质量m和万有引力常数G,卫星的轨道半径r和角速度w之间存在一个确定的关系。为了使卫星与地球同步,我们需要选择合适的轨道半径r,使得卫星的周期等于地球自转周期(约24小时)。

地球静止轨道的角速度w可以通过地球自转周期t来计算:

w=2πt

将t替换为24小时(以秒为单位),我们可以计算出w的值。然后,我们可以使用上面的等式来计算所需的轨道半径r。

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