高中物理(高一)
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Chap3-2-2 重力的題目1

1. 重力是四種基本交互作用中最微弱的,但為什麼反而是宇宙內構成天體系統的各個物體間最重要的交互作用?

詳解:
  強交互作用與弱交互作用都是短程力,僅在約 10^{-15} 公尺之內有效,故不適用於天體系統。電磁力為遠程力,但自然界中構成物質的原子或分子皆為電中性,亦不適用於天體系統。故僅有重力為天體系統之間最重要的交互作用。


2. 為什麼衛星環繞地球運行時,其軌道面恆通過地心?

詳解:
  地球對衛星的萬有引力,作為維持衛星作圓周軌道運動所需的向心力。因地球引力恆指向地心,所以衛星的軌道平面必定通過地心。


3. 若質量不同的人造衛星在同一軌道上繞地球運行,衛星的軌道運行速率是否會不相同?為什麼?

詳解:
  衛星在軌道上運行時,所需的向心力由萬有引力提供,則 F_c\, =\, \frac{mv^2}{R}\, =\, \frac{GMm}{R^2}。可推算其軌道速率為 v\, =\, \sqrt{\frac{GM}{R}},式中軌道速率僅與地球質量及軌道半徑有關、而與衛星的質量無關。故不論衛星的質量為若干,只要在同一軌道上環繞地球運行時,其軌道速率相同,應為定值。

0最後修改紀錄: 2011/04/29(Fri) 17:07:54


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