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同步衛星的定義是什麽?

同步衛星的意思就是和地球自轉周期同步,即周期為24小時。

赤道上的物體不是衛星,是放在地面上的,比如壹塊石頭放在地面上,壹個人站著地面上,周期和地球同步,為24小時。註意赤道上物體和衛星有壹點截然不同,衛星是引力完全提供向心力,而赤道上的物體向心加速度很小,引力和支持力的差提供向心力。

近地衛星是在地面附近的空中環繞的衛星,運行速度是第壹宇宙速度。

這三者的比較:

周期上來說,赤道上的物體和同步衛星相同,都大於近地衛星,近地衛星的周期計算

GMm/R^2 = m(2π/T)^2 R,可以計算出T,也可以用赤道周長除以第壹宇宙速度,粗略計算是5000到5100秒之間,遠遠小於24小時。

速度上,可以用GMm /R^2 = mv^2/R,可以得到v^2R = GM是常數,即衛星的環繞半徑越大,線速度越小。赤道表面的物體線速度為地球自轉帶來,和衛星不是壹個體系中的,大約是463米/秒,所以衛星的線速度和地球自傳速度,沒有必然的關系。但是同步衛星和地球自轉來比較,是非常容易的,它們的角速度相同,同步衛星的半徑比地球半徑大,因此線速度大。

加速度,近地衛星最大,約等於g,隨著半徑增大,逐漸減小,用GM/R^2計算

赤道上的物體,加速度和衛星同樣不屬於壹個體系,是壹個常數,為地球自轉的角速度*地球半徑

= 4π^2 R地 / 86400^2。