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無人飛船“神州二號”曾在離地面高度為H=3.4×105m的圓軌道上運行了47小時.求在這段時間內它繞行地球多少圈?(地球半徑R=6.37×106m,重力加速度g=9.8m/s2
設飛船的圓軌道半徑為r,則知:r=R+H=6.71×206m,飛船受到的萬有引力充當向心力,由牛頓第二定律得:
GMm
r2
=
4π2mr
T2

式中M表示地球質量,m表示飛船質量,T表示飛船繞地球運行的周期,G表示萬有引力常數.
又因在地球表面有:
GMm
R2
=mg

聯立兩式解得周期:T=
2πr
R
r
g

設繞行地球的圈數為n,則t=nT
代入數值解得繞行圈數為:n=31
答:在這段時間內它繞行地球31圈.
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