fmdd 发表于 2013-11-15 18:37:17

计算绳子的长度,大家来做题目吧^^

大家来做题目吧^^
假设一颗铁球,拴了一根绳子。
该铁球位于地球赤道上方,绳子垂直于地面向下,铁球相对于地面保持静止。
该铁球相当于卫星,有点类似于地面上的一个棒棒糖。
假设绳子密度是均匀的,而且足够结实不会被拉断,请问绳子需要有多长?
各物理量可以百度,比如重力加速度g、万有引力常数G、可以百度得到。
计算过程中的未知量,比如铁球重量等等可以进行假设。
补充一个图:
data/attachment/forum/20131115/072044nbbbamiiciapnmnb.jpg
谢谢"探索号QM"的答题,他的计算模型中,是假设绳子对铁球无任何影响。
现在增加点难度,需要考虑绳子的影响。
由于有绳子的拖累,铁球需要有更大的离心力,才能带着绳子相对于地面保持静止。
不计空气阻力的影响,也不计绳子和铁球之间的万有引力。
给定一些可能会用到的参数(只是可能)
铁球质量:1kg
绳子直径:10mm
绳子线密度:0.1kg/m
绳子的刚度:无穷大

zerowing 发表于 2013-11-15 18:37:57

...地球同步卫星?

好方案 发表于 2013-11-15 18:38:47

同步卫星的轨道半径有定数的,度娘。

探索号QM 发表于 2013-11-15 18:39:47

如果只考虑地球自转,那等式建立的概念是重力加速度等于离心加速度。
G*M*r^-2=r*ω^2
其中:
G --- 重力常数,6.67*10^-11(m^3/(kg*s^2));M --- 地球质量,5.97*10^24kg;ω --- 自转角速度,7.27*10^-5 rad/s ; r --- 该球离地心距离
由等式得: r=(G*M*ω ^-2)^(1/3)=4.22*10^7m=4.22*10^4 Km
绳子长度是r减去地球赤道半径,即:4.22*10^4-6378=35822 Km.

fmdd 发表于 2013-11-15 18:40:38


探索号QM 发表于 2013-9-22 05:38

如果只考虑地球自转,那等式建立的概念是重力加速度等于离心加速度。
G*M*r^-2=r*ω^2
其中:
谢谢,绳子的自重也需要考虑

付明花 发表于 2013-11-15 18:41:25

有深度

/_cast_王珂 发表于 2013-11-15 18:42:25

同步卫星的高度为H = 35,786公里。
铁球重量无关,是不是绳子重心在H上就可以了?那绳子就是2H

qdtruck 发表于 2013-11-15 18:42:57

hehe,高科技!

听雨的小鸡 发表于 2013-11-15 18:43:50

实在是不明白楼主你在说什么。。。。。不明觉厉!
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