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天体的追及与相遇问题

1t 2t 2n (n 1,2,3)
t t 1n T1 T2 2
[例8] 如图所示,A是地球的同步卫星。另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面 内,离地面高度为h。已知地球半径为R,地球自转角速度为ω0,地球表面的 重力加速度为g,O为地心。 (1)求卫星B的运行周期; (2)如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、 B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,它们再一次相距最近?
T1 T2
一、某星体的两颗卫星从相距最近到再次相距最 近遵从的规律:
内轨道卫星所转过的圆心角与外轨道卫星 所转过的圆心角之差为2π的整数倍。
二、某星体的两颗卫星从相距最近到相距最远遵 从的规律:
内轨道卫星所转过的圆心角与外轨道卫星 所转过的圆心角之差为π的奇数倍。
天体的追及与相遇问题
两天体(行星、卫星或探测器)相遇,实际上是指两天体相距最近。
绕行方向相同的两卫星和天体的连线在同一直线上,处于内轨道的卫 星周期T1小,处于外轨道的卫星周期T2大。
(1)当两卫星都在天体同侧时,那么当t满足下列式子时两卫星相距最近:
1t 2t 2n (n 1,2,3)
t t n T1 T2
(2)当两卫星在天体异侧时,那么当t满足下列式子时两卫星相距最近:
反思提升
对于天体追及问题的处理思路:
(1)根据GM r2 m=mrω2,可判断出谁的角速度大; (2)根据两星追上或相距最近时满足两星运行的角度差等于
2π 的整数倍,相距最远时,两星运行的角度 差等于 π 的奇数倍。
在与地球上物体追及时,要根据地球上
T1 T2
物体与同步卫星角速度相同的特点进行判断。
天体的追及与相遇问题


1. 环绕型:

G
Mm r2

v2 r
m 2r
m
4 2
T2
r
mv

2. 表面型:
G Mm mg即GM gR2 R2
黄金代换公式
卫星中的“追及相遇”问题
➢1.热点透析 某星体的两颗卫星之间的距离有最近和最
远之分,但它们都处在同一条直线上.由于它们的轨道不 是重合的,因此在最近和最远的相遇问题上不能通过位移 或弧长相等来处理,而是通过卫星运动的圆心角来衡量, 若它们的初始位置与中心天体在同一直线上,内轨道所转 过的圆心角与外轨道所转过的圆心角之差为π的整数倍时就 是出现最近或最远的时刻.
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