卫星的运动速度及高度是影响其发射光线的速度的两个主要因素。  
c
3
根据推导出的公式( )计算  
GPS  
卫星处的光速  
。
k
cd  
v
d :地球赤道自转速度464m/ s。  
:地面现在的光速  
,
299792458m/ s  
r
r
:地球半径,  
; :卫星到地心的距离:6371000 + 20200000 = 26571000 m 。地球自转  
6371000m  
1
2
Gd M  
−11  
3
−1 −2  
24  
G = 6.6710 m kg s  
v =  
状态下的万有引力常数  
;
:地球质量,  
;
。
M
M =5.974210 kg  
d
k
r
2
3
将相关数据代入( )式,这是一个一元二次方程,解之得:  
ck = 299792457.8660m/ s  
c
光速的计算有两种方法,一种是原则精确的计算,一种是灵活而粗略计算。在以上 kv 的计算中,万有引力  
G
常数 作变量处理,是原则精确的计算。由于通常情况下 的变化很小,一般不影响计算所要求的精度,故此,  
G
g
可以灵活性地把 作不变量处理。这样也大大地简化了计算,就象引力加速度 原本是变量,为简便计算,在  
G
g
近地空间人们通常把 作不变量处理(  
g =9.8  
)。  
−11 ),根据能量转化与守恒定律,可列方程:  
G = 6.6710  
G
本题若 作不变量处理(  
2GM  
2GM  
cd 2 −vd 2 −  
= ck2 −vk2 −  
r
r
1
2
c = 299792457.8660m/ s  
解之得:  
k
对照精确的计算结果,二者在要求的精度内的数值是相同的。若要求更高的精度,当采用精确的计算方法  
进行计算。  
计算星地两处(内在)光速变化率:  
cd −ck 299792458−299792457.8660  
-10  
k =  
=
= 4.468210  
cd  
299792458  
90