Wie die Periode und Umkreisen Radius eines geosynchronen Satelliten berechnen
Wenn ein Satellit um die Erde in einer geostationären Umlaufbahn bewegt, muss es an einem bestimmten Umlaufradius und Zeit zu reisen, um dieses Umlaufbahn zu halten. Da der Radius und der Periode zusammenhängen, können Sie Physik verwenden eine zu berechnen, wenn Sie die anderen wissen.
Das Periode eines Satelliten ist die Zeit, die es dauert eine volle Umlaufbahn um ein Objekt zu machen. Die Periode der Erde, da es sich um die Sonne bewegt beträgt ein Jahr. Wenn Sie die Satellitengeschwindigkeit und dem Radius kennen, zu dem er umkreist, können Sie die Zeit herauszufinden.
Sie können die Geschwindigkeit eines Satelliten um ein Objekt zu berechnen unter Verwendung der Gleichung
Der Satellit umkreist den gesamten Umfang des Kreises - das ist,
ob r der Umlaufbahn ist der Radius von - in der Zeit, T. Dies bedeutet, dass die Umlaufgeschwindigkeit sein muss
dir geben
Wenn Sie dies für die Zeit des Satelliten lösen, erhalten Sie
Sie, die intuitive Physiker, sein kann fragen: Was ist, wenn Sie einen Satelliten untersuchen wollen, die einfach stationär bleibt gegenüber dem gleichen Ort auf der Erde zu jeder Zeit? Mit anderen Worten, ein Satellit, dessen Periode die gleiche ist wie der 24-Stunden-Periode der Erde? Kannst Du es machen?
Solche Satelliten existieren. Sie sind sehr beliebt für die Kommunikation, weil sie immer an der gleichen Stelle in Bezug auf die Earth- umkreisen sie nicht den Horizont verschwinden immer und dann später wieder auftauchen. Sie erlauben auch für das satellitengestützte Global Positioning System oder GPS, zu arbeiten.
In Fällen von stationären Satelliten, die Zeit, T, 24 Stunden oder etwa 86.400 Sekunden. Können Sie den Abstand ein stationärer Satelliten es sein muss vom Mittelpunkt der Erde zu finden (das heißt, der Radius) stationär bleiben? Unter Verwendung der Gleichung für Perioden, Sie sehen, dass
in den Zahlen Anstecken, Sie bekommen
Wenn Sie die Kubikwurzel dies nehmen, erhalten Sie einen Radius von
Dies ist der Abstand der Satellit aus dem Mittelpunkt der Erde sein muss. Abzüglich der Erdradius von
du erhältst
was etwa 22.300 Meilen umwandelt. Dies ist der Abstand von der Oberfläche der Erde geosynchronen Satelliten in den Orbit müssen. Bei diesem Abstand sie die Erde mit der gleichen Geschwindigkeit umkreisen die Erde dreht, was bedeutet, dass sie gegenüber dem gleichen Stück von Immobilien setzen bleiben.
In der Praxis ist es sehr schwierig, die Geschwindigkeit genau richtig, zu erhalten, weshalb geostationären Satelliten entweder Gas-Booster, die für die Feinabstimmung oder Magnetspulen verwendet werden können, die sie durch Drücken gegen die das Magnetfeld der Erde zu bewegen lassen.