Przykładowe pytania dotyczące satelitów geostacjonarnych

2 Przykłady pytań dotyczących satelitów geostacjonarnych

1. Satelity geostacjonarne lub satelity geosynchroniczne to satelity zlokalizowane jeden i ten sam punkt nad równikiem Ziemi. Te satelity służą do przekazywania sygnałów komunikacyjnych (telewizja, telefony komórkowe), prognoz pogody itd. Jak wysoko nad powierzchnią Ziemi znajdują się satelity geostacjonarne?
G = stała grawitacji uniwersalnej = 6,67 x 10^-11 Nm²/ kg²
M = masa Ziemi = 5,97 x 10²⁴ kg
T = okres obrotu satelity = okres obrotu Ziemi = 24 godziny = 24 (3600 sekund) = 86 400 sekund = 8,64 x 10⁴ drugi
Pembahasan
Wysokość satelity oblicza się przy użyciu następującego wzoru:
Gdzie r = odległość satelity od środka Ziemi
Wyprowadzenie tego wzoru można zbadać w artykule dotyczącym Satelita geostacjonarny.
Odległość satelity od środka Ziemi = 4,22 x 10⁷ metrów = 4,22 x 10⁴ km = 42 200 km
Promień Ziemi = 6,38 x 10⁶ metrów = 6,38 x 10³ km = 42 200 km

Odległość satelity od powierzchni Ziemi = odległość satelity od środka Ziemi – promień Ziemi
Odległość satelity od powierzchni Ziemi = 42 200 km – 6 380 km
Odległość satelity od powierzchni Ziemi = 35 820 km

Wysokość satelity nad równikiem wynosi zatem 35 820 kilometrów.

2. Aby satelita geostacjonarny zawsze znajdował się w tym samym punkcie nad równikiem, jego prędkość orbitalna musi być taka sama jak prędkość orbitalna Ziemi. Jaka jest prędkość orbitalna satelity geostacjonarnego?
G = stała grawitacji uniwersalnej = 6,67 x 10^-11 Nm²/ kg²
M = masa Ziemi = 5,97 x 10²⁴ kg
r = odległość satelity od środka Ziemi = 4,22 x 10⁷ metr
Pembahasan
Prędkość satelity geostacjonarnego można obliczyć, korzystając z jednego z dwóch poniższych wzorów.
Wyprowadzenie tego wzoru można zbadać w artykule dotyczącym Satelita geostacjonarny.

Prędkość orbitalna satelity wynosi 3.070 metrów na sekundę.

Prędkość orbitalną satelity geostacjonarnego można obliczyć, korzystając z następującego równania.
Prędkość orbitalna satelity wynosi 3.070 metrów na sekundę.