人造卫星是现代世界的尖端科技之一,无论发射,运营,运用都有专业团队完成。作为普通人我们也可以通过计算大致了解它的运行情况,现在就有一个问题,我们想计算一下在不同高度上,人造卫星的速度和周期,并且利用excel完成计算。
问题分析:
已知条件为地球半径,地表的重力加速度,卫星的高度,要求计算周期,线速度。
问题解决:
需要高中阶段的三个知识点:1、万有引力公式:万有引力与物体的质量成正比,与它们距离的平方成反比。2、圆周运动的离心力公式:做圆周运动的物体的离心力与质量成正比,与线速度的平方成正比,与圆周的半径成反比。3、速度公式:V=S/T。
利用EXCEL的计算功能,我们就可以编写计算公式,只要输入卫星高度,就可以自动计算出它的速度和周期。
最后说明一点,人造卫星的运动是复杂的,轨道也多半是椭圆形的,精确计算需要复杂的高等数学知识才能完成。但这与我们这里的计算不冲突,因为我们这里计算的是一种特例,就是正圆轨道,对于椭圆轨道的卫星我们可以理解为轨道平均高度,所以题目叫估算就是这个原因,作为普通人了解卫星运行概况,已经足够了。