(2)若已知卫星绕中心天体做圆周运动的轨道半为r,卫星运动的线速度为v,据牛顿第二定律
(3)若已知卫星运动的线速度v和运行周期T,则据牛顿第二定律
说明:
(1)明确被估测的天体为中心天体;
(2)需要知道的物理量均为描述卫星的物理量(v、r、T或ω)中的任意两个。
三、天体密度的估算
1. 在星球表面利用重力加速度进行估测
需要知道星球半径及星球表面的重力加速度。
2. 利用绕中心天体匀速圆周运动的天体的参数进行估算
由上式可以看出需要知道描述卫星参数(v、r、T或ω)中的任意两个,而且还要知道中心天体的半径。
特例:若卫星为近地卫星,则:r=R,所以,。
故:只需知道天体运动的周期T。
例题1 (福建)一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N。已知引力常量为G,则这颗行星的质量为( )
A. B. C. D.
思路分析:设卫星的质量为m′
由万有引力提供向心力,得 ①
=m′g ②
由已知条件:m的重力为N得
N=mg ③