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无人飞船“神州二号”曾在离地面高度为H=3.4×105m的圆轨道上运行了47小时.求在这段时间内它绕行地球多少圈?(地球半径R=6.37×106m,重力加速度g=9.8m/s2
设飞船的圆轨道半径为r,则知:r=R+H=6.71×206m,飞船受到的万有引力充当向心力,由牛顿第二定律得:
GMm
r2
=
4π2mr
T2

式中M表示地球质量,m表示飞船质量,T表示飞船绕地球运行的周期,G表示万有引力常数.
又因在地球表面有:
GMm
R2
=mg

联立两式解得周期:T=
2πr
R
r
g

设绕行地球的圈数为n,则t=nT
代入数值解得绕行圈数为:n=31
答:在这段时间内它绕行地球31圈.
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