fmdd 发表于 2013-9-21 23:17:59

计算绳子的长度,大家来做题目吧^^

本帖最后由 fmdd 于 2013-9-22 07:40 编辑

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:



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 2013-9-22 01:10:57

...地球同步卫星?

好方案 发表于 2013-9-22 01:45:23

同步卫星的轨道半径有定数的,度娘。

探索号QM 发表于 2013-9-22 05:38:44

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 2013-9-22 07:02:00

探索号QM 发表于 2013-9-22 05:38 static/image/common/back.gif
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 2013-9-22 07:35:45

有深度

/_cast_王珂 发表于 2013-9-22 07:40:10

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 2013-9-22 08:38:13

hehe,高科技!

听雨的小鸡 发表于 2013-9-22 08:39:20

实在是不明白楼主你在说什么。。。。。不明觉厉!

学武书生 发表于 2013-9-22 09:07:10

复杂
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