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地球同步卫星力平衡运动失重的原因

(2019-08-16 19:44:59)
标签:

教育

科技创新

中国航天

陀螺力学

地球同步卫星力平衡运动失重的原因

同步卫星是单纯的离心力与万有引力大小相等方向相反的力平衡运动。地球同步卫星垂直引力线匀速圆周运动,匀速圆周运动就是速率不变化的运动。也就是切线力为零的、单纯的离心力与万有引力的力平衡失重运动,即运动的法线与引力线的夹角为零度β=0,且曲率半径L等于引力半径R(L=R=a),故卫星的运动方向与引力的夹角为α=90度,即e等于零(e=0),亦即速度不变化就是切线力为零,是单纯的方向变化,即单纯的角速运动ω(=2π/T),是单纯的离心力与万有引力大小相等方向相反的力平衡运动。向心力就是牛顿的万有引力,或者倒过来说,牛顿的万有引力就是向心力。即离心力与向心力二力平衡失重运动。

地球同步卫星力平衡失重公式

地球同步卫星运动期T等于地球自转周期T,

卫星角速ω等于地球自转角速为ω(=2π/T),

卫星运动的周长等于S(=2πR=2πL=2πa),

卫星运动的速度等于V(=S/T =2πR/T =ωR =ωL=ωa)

惠更斯的离心力公式:FA = mV2/a =mω2R =mω2L =mω2a

牛顿的万有引力公式:FG =GMm/R2 =GMm/L2 =GMm/a2

惠更斯的离心力FA  / 牛顿的万有引力FG =1 ,或者,惠更斯的离心力FA / 牛顿的向心力FG =1  

惠更斯的离心力FA + 牛顿的万有引力FG = 0 ,或者,惠更斯的离心力FA +牛顿的向心力FG = 0  

1 = FA / FG

=mω2a/ GMm/a2

= a/ω2 GM/a2

= a3ω2 /GM

= a3(2π/T)2/GM/

=(a3/ T2 )(4π2/GM)

所以:a3/ T2 =4π2/GM

这就是开普勒著名的力平衡周期定律。牛顿否认惠更斯的离心力是错误的,把法线当着引力线是错误的,把曲率半径L当作引力半径R是错误的

地球同步卫星轨道半径: http://www.xyd1936.cn/ThesisShow.asp?ArticleID=243

自然规律探索者——.夏曰鼎.

我的主页:www.xyd1936.cn 

2008年7月16日 

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