Самолет движется со скоростью v = 800 км/ч относительно точки на экваторе Земли, которая сама движется в ту же сторону за счет осевого вращения Земли. Скорость этого движения определяется формулой
и составляющей 1674 км/ч. Здесь R – экваториальный радиус Земли (6378.1 км), а T0 – продолжительность звездных суток (23.933 часа). Полная скорость самолета составляет 2474 км/ч. Двигаясь с такой скоростью, самолет сделает полный оборот вокруг Земли за время
то есть за 16.22 часа. Здесь h – высота самолета над поверхностью Земли. Чтобы постоянно находиться над самолетом, искусственный спутник должен обращаться вокруг Земли в том же направлении и с тем же периодом T. Радиус орбиты спутника вычисляется из обобщенного III закона Кеплера:
что составляет 32.53 тысячи километров (M – масса Земли). Расстояние между спутником и самолетом будет равно d = r – h – R = 26.14 тыс. км.
По 3 закону Ньютона в результате работы двигателя в стержне две одинаковые части спутника получат приращения скорости, равные по величине и противоположные по направлению. Если перед нами стоит задача вывести из поля тяготения Земли только одну часть, то можно использовать её вращение вокруг Земли, придав ей дополнительную скорость в этом же направлении (левый рисунок). При этом второй спутник перейдёт на эллиптическую орбиту.
Приращение скорости, которое получит первая часть спутника, равно разности второй и первой космических скоростей для данного расстояния от Земли:
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Мы охотно подтруниваем над милицией.