Ist die Nettokraft auf einen geostationären Satelliten (wenn der Beobachter auf der Erde direkt darunter steht) gleich "0"?

Da ein geostationärer Satellit auf der Erde in Ruhe zu sein scheint, sollte die auf den Satelliten wirkende Nettokraft nicht gleich sein 0 . Da die Erde ein nicht-träges System ist, müssen wir eine Pseudokraft auf den Satelliten anwenden, um die Newtonschen Bewegungsgesetze gültig zu machen. Für den auf der Erde stehenden Beobachter, direkt unter dem geostationären Satelliten, wirken also zwei Kräfte auf den Satelliten,

1) Gravitationskraft, G M M ( R + H ) 2 , Und

2) Pseudokraft, M ω 2 R .

(Hier G = Gravitationskonstante, M = Masse der Erde, M = Masse des Satelliten, R = Radius der Erde, H = Höhe des Satelliten über der Erdoberfläche und ω = Winkelgeschwindigkeit der Erde.)

Nun, damit die Erde in Ruhe ist, sollten diese beiden Kräfte gleich groß sein, da sie in entgegengesetzter Richtung sind. Nun hier, da wir den Wert aller Größen kennen, die in den beiden Kräften enthalten sind, waren sie nicht gleich, als ich sie gleichsetzte.

Bitte führen Sie mich, wo ich falsch liege.

Bitte verwenden Sie dieses MathJax- Tutorial, um Gleichungen so zu setzen, dass sie besser lesbar sind.
Vielleicht ist dir ein Rechenfehler unterlaufen. Wie kann man es erraten, wenn Sie Ihre Arbeit nicht zeigen?

Antworten (2)

Der Fehler ist, dass Sie hätten verwenden sollen M ω 2 ( R + H ) .

Ich habe 'r' für 'R+h' verwendet.

Ausgehend von einem Trägheitsbezugssystem erfährt der Satellit eine Zentripetalkraft in Richtung Erde, die gleich ist F = G M M ( R + H ) 2 . Diese Kraft hält den Satelliten auf einer festen Kreisbahn um die Erde. Da der Satellit eine feste Geschwindigkeit hat, ist die Nettokraft auf den Satelliten nach unten gerichtet.

Betrachten wir nun den geostationären Satelliten in Bezug auf das rotierende Bezugssystem der Erde, müssen wir die entsprechende Pseudokraft hinzufügen. Wie früher die Erde, drehte sich der Satellit mit der Kraft F , dann fügen Sie die Pseudokraft hinzu F ' In die andere Richtung. Diese Fliehkraft in entgegengesetzter Richtung hat genau die gleiche Größe wie F und führt dazu, dass die Nettokraft genau Null ist.

Pseudokraft ist gleich Masse des Satelliten × Beschleunigung des Beobachters. Da also die Beschleunigung des Beobachters (w^2)R ist, dh Zentripetalbeschleunigung. Die Pseudokraft ist also gleich m(w^2)R . Aber die auf den Satelliten wirkende Zentripetalkraft ODER Gravitationskraft ist m(w^2)r , dh hier ist 'r' anders, also wie wird die Nettokraft 0 sein?
Das Gravitationspotential ist für den Beobachter auf der Oberfläche und den Satelliten weit oben unterschiedlich. R und r sind unterschiedlich, aber Sie benötigen Zentripetal für den Satelliten.
aber in Bezug auf den Beobachter auf der Erde führt der Satellit keine kreisförmige Bewegung aus
@Sameernilkan Die Beschleunigung des Beobachters in Bezug auf den Satelliten ist ω 2 ( R + H )