神七的周期解答,没人解,教练自己解了吧 |
送交者: 羽球飞 2008月11月08日19:34:21 于 [灵机一动] 发送悄悄话 |
回 答: 神七的周期是多少 由 羽球飞 于 2008-10-20 21:02:24 |
神七某时的近地点高度是200000米(200公里),远地点高度是350000米(350公里)。
假设(米,公斤,秒制): 地球质量 M = 6X10^24 地球半径 R = 6.37X10^6 万有引力常数 G = 6.67X10^(-11) 远地点,飞船重心到地球重心的距离是6.72x10^6。 近地点,飞船重心到地球重心的距离是6.57x10^6。 设地心到飞船重心的距离为r, 地心到飞船重心连线滑过得角度为u, 飞船的速度为v,r与飞船速度v的夹角为A,飞船滑过得弧长为s。 根据开普乐定律, rvsin(A) = C (常数) (1) 根据万有引力定律和机械能守恒定律, 0.5v^2 - GM/r = K (常数) (2) 根据几何关系列出如下方程: rdu/ds = sin(A) (3) ds^2 = dr^2 + r^2du^2 (4) 用这4个方程,做联立推导,解微分方程 并令 P = C^2/(GM) (5) e^2 = 2KP^2/C^2 + 1 (6) 得到轨道方程 r = P/[1 + ecos(u)] (7) 设:近地点,地心到飞船重心的距离为r1。 设:远地点,地心到飞船重心的距离为r2。 由(7) 得 r1r2 = P^2/(1-e^2) (8) 代入(6)有 r1r2 = -C^2/(2K) = r2^2*v2^2/(2GM/r2 - v2^2) (9) 其中v2是飞船远地点速度。 将(9)化简得 v2^2 = 2GMr1/(r2(r1+r2)) = = 2*6.67*10^(-11)*6*10^24*6.57*10^6/[6.72*10^6(6.57*10^6+6.72*10^6)] = 2*6.67*6*6.57*10^7/(6.72*13.29) = 58.8814*10^6 v2 = 7.6734x10^3 轨道半长轴 a = ( r1+r2 )/2 = 6.645x10^6 轨道半短轴 b = sqrt( a^2 - ((r2-r1)/2)^2) = 6.64458x10^6 轨道面积 = pi*ab 单位时间内地心到飞船重心连线所扫过的面积 = r2v2/2 周期 T = 2*pi*ab/(r2v2) = 2*3.1416*6.645*6.64458*10^3/(7.6734*6.72) = 5.38*10^3 S = 89.67 min 神七公布的周期是90分钟,看来教练估计得还算可以。 |
|
|
|
实用资讯 | |